Katalog

YENI TEKNİKLERENERJİ Güneş yarışçıları... Güneş enerjisiyle çalışan en iyi otomobill belirlemek amacıyla yarışıldı. Derleyen: Daniyal Eriç Baştarafı 1. Sayfada mez... Çünkü, doğadaki enerji türleri öylesine çeşitli, insanların enerji gereksinmeleri de öylesine sınırlıydı ki güneşin enerjisinden yararlanmak, üzerinde düşünülüp uğraşmaya değecek bir konu olarak görünmüyordu. Ancak yüzyılın ortalarından bu yana güneş enerjisinin aydınlatma ve ısıtmadan başka amaçlarla değerlendirilmesi düşünülmüştür. Bu konuda ilk akla gelen, güneş enerjisinin doğrudan doğruya elektrik akımına dünüştürulmesldir. (Bakınız ek bilgi: Bilim Teknik, sayı 158, Güneşe Takılan Fiş) Son yıllarda güneş ışınlanndan yararlanarak elektrik akımı üreten pillerin uygulanması, uzayda dönüp duran yapay uyduların enerji sistemlerinden cepte taşıdığımız hesap makinelerine varıncaya kadar çok geniş bir alanda yaygınlaştı. Şimdi bu uygulamalar, gelecek için umut verici çalışmalara yöneltilmiş bulunuyor, Birleşik Amerika'nın bol güneş alan eyaletlerinde yapılan denemelerde, karayolları üzerinde güneş pillerinden sağlanan elektrik enerjisiyle çalışan elektrik motorlarının yürüttüğü otomobiller birbiriyle yarıştırılıyor... işin asıl ilginç yönü, bu yarışmalara katılanlar, sıradan yarış meraklısı kişiler olmayıp Birleşik Amerika'nın önde gelen 32 teknik üniversitesinden seçme öğrencilerin oluşturduğu takımlar olması. Yarışın daha ilginç yönü ise kullanılan arabaların büyük bölümünün, üniversiteler.içinde dizaynının yapılıp öğrenciler tarafından üretilmiş olmasıdır Yarış parkurunun uzunluğu ise 2615 km. rencin yarıştaki önemini göstermeye yeter" diyor. Başka bir ekibin teknik danışmanı olan Michael Seal, "Bu yarışta öncelik taşıyan iki esaslı etken var: Güneşten sağlanabilecek en büyük gücün elde edilmesi ve yolda giderken bunun minlmum ölçülerde ve en ekonomik biçlmde kullanılmasıdır" diyor. ce arabanın yönünü 80° değiştirmekle bu kez ters yönde rahatça gitmesi kolaylıkla sağlanmış! Kullanım sorunları Bu yerleştirme yönteminin ters etkileri bununla bitmiyor. Sert yan rüzgârların etkisiyle arabanın yandan alacağı savunma kuvveti yüzünden yoldan dışarı fırlama tehlikesi beliriyor. Bunun da önüne bir tür dengeleme kanatçıklarını, bir pedal yardımıyla açarak geçiliyor. Ancak, bütün bu bilgilerin ışığında görülüyor ki güneş enerjisiyle çalışan otomobillerin yapılması kadar, kullanılması da önemli sorunları birlikte getiriyor. Bu nedenle yarışa katılan 32 ekibin baglı oldukları üniversitelerde teknik araştırmalar, birbirinden bağımsız, hattâ gizli olarak yürütülüyor. Böylece, kazanma şansı yükselecek çözümler üzerinde titizlikle duruluvor. Üzerinde en çok durulan sorunlardan . birisi de havaya karşı araba gövdesinin gösterdiği aerodinamik dirençlerin, her yönden gelen rüzgârlara karşı olabildiğince azaltılması... Daha önce 1987 kasımında Avustralya'da yapılan yarışmalarda varılan sonuçlara bakılarak aerodinamik direnç katsayısının 0.1'in altına düşürülmesi gerekiyor. Çünkü, o yarışmada 0.120.13 En büyük güneş bataryası Kapak resminde görülen "Viking XX" adı verilen yarış arabasının, takımını en önde götüreceğini savunan uzman, bu iddiasının ikı kişilik arabaların arasında "en büyük" güneş bataryasına sahip bulunmasından kaynaklandığını da ekliyor. Verdiği bilgiye göre arabanın kaportası üzerine yana eğimli olarak bağlanan güneş bataryası yaklaşık 2000 vvati'lık bir güç üretebiliyor Yalnız, böyle eğik bir yerleştirmenin guneş o yönden ve batarya yüzeyine dik olarak geldiği sürece sağlayacağı yarara karşın güneşin öteki yana döneceği öğleden sonra bu kez büyük bir "sakınca" doğuracağına değinmek gerek! Bunu ön, lemek için arabanın her iki başına da birer direksiyon simidi konulmuş ve böyle Guneş araDalarının en çok üzerinde d "Uİaı göstereceğı dayanıklılık. gibi değerler ölçülmüştü. Bu amaçla, Maryland'daki Park Teknik Koleji'nde bir rüzgâr test tüneli yapıldı ve arabaların ön yüzeyine gelen dirençler kadar, yan yüzeyleri etkileyen rüzgârların dirençleri de ölçüldü. Böylece gövdenin biçimlendirilmesine yarayan değerli bilgiler sağlandı. Avustralya'daki denemeden alınan sonuçlar, yarış arabalarının yolda giderken saatte 48 kilometre hızla esen rüzgârları göğüslemek zorunda kalabileceklerini gösterdi. Bu amaçla, 1/4 oranında küçültülmüş modeller üzerinde standart "kanat yüzeyini" saptamak için çahşmalar yapılmaktadır Böylece, yan rüzgârların etkisi de minimum düzeye indirilecek. Şimdilik, bu yönde yüzde 30 oranında bir azalma sağlandı. ARTARMA ORGANI AKÜ BATARYASI GÜÇ AYARI ÜNİTESİ Güneş Bataryaları Arabalarda kullanılan pünes bataryalan genellikle 10 santimetre genişliğinde çok ince (0,03 miiimetre kadar) silikon disklerden oluşmakta. Kaliteli ve verimi yüksek bataryalar daha pahalıya mal oluyor. örneğin, üzerine düşen güneş enerjisinin ancak yüzde 15'ini elektrik akımına dönüştürebilen "Standard" güneş bataryalarından 10001500 vvatt'lık güç üretebilen bir batarya, ortalama 15.000 Amerikan Doları'na mal olmaktadır Bazı ekipler, daha yüksek verimli ve uzay teknolojisi için imâl edilen, çok iyi antılmış silikon pillerini tercih etmekte. Çözümlenmesi gereken teknik sorunlar *< Böyle bir deneme yarışının en büyük yararlarından biri "Teknolojlyl gellştirmek ve güneş enerjisiyle ilgili bllgllerl derinleştlrmek"... Gerçekten, bir güneş otomobilinin, çözümlenecek birçok sorunu var. Örneğin, yarış arabasının yürümesini sağlayacak güneş enerjisinin, yarışa başlamadan önce ve yola çıkıldıktan sonra toplanması ve akümülatörlerde depo edilmesi çok önemli bir konu. Bu amaçla, sabahları yarışa çıkmadan önce ve akşamları etaoları tamamladıktan sonra ikişer saat araba akülerinin güneşten yararlanarak şarj edilmesine yarış yönetmeliği izin veriyordu. Bu nedenle enerji kayıpları ve verim düşüklüğü bu yarışta büyük önem taşıyordu. Yarışa katılan Art Boyt: "Düşününüz ki saatte 80 kilometre hız yapan arabanızın o anda kullandığı motor gücü, sadece bir saç kurutma aletininki kadardır (yani yaklaşık 1500 watt)... Bu da arabanın havayla sürtünmesinden doğan aerodinamik di12 ELEKTRONİK KONTROLLAR MOTO Araba ağırlığı Böyle bir maceralı ve ortaya çıkacak sorunların henüz tam olarak bilinmediği yanlışlarda, arabanın olabildiği kadar hafif ve aerodinamik koşulları sağlayacak biçimde yapılmasından başka çare yoktur. Böylece, hem arabayı yürütmek için gerekli enerji azaltılmış, hem de her türlü hava dirençleri minimum düzeye indirilmiş olur. Araba ağırlığı için yarışa katılan ekipler tarafından öne sürülen değerler çelişkili... Örneğin, Drexel Üniversitesı'nden Dr. Frank Ko, sürücüsüyle birlikte 225 kilogramı öne sürerken Rose Hulman Tekno Stanford Üniversitesi'nin yapbğı "Sun Surfer" adlı arabanın tipik güç besleme diyagramı: Elektronik güç ayarı düzeni, fotovoltaik güneş bataryaiarının verimini doruk noktada tutar.