Ulaşım Sistemlerinde Titreşim Tabanlı Enerji Hasadı ve Uygulamalı Analizi

Abstract

Son yıllarda nüfus, teknolojik gelişim ve sanayinin artışına paralel olarak yükselen enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla alternatif enerji kaynakları önem kazanmaya başlamıştır. Aynı zamanda kullanılan fosil enerji kaynaklarının çevre açısından da birçok olumsuz etkilerinden dolayı alternatif enerji kaynakları arayışına girilmiştir. Bu doğrultuda alternatif enerji kaynakları üzerine yapılan projeler artan enerji talebini karşılamak üzere son yıllarda büyük gelişimler göstermiştir.Bu çalışmada da raylı sistemlerde ve karayollarında kullanılabilinmesi hedeflenen titreşim tabanlı piezoelektrik malzeme kullanılarak elektrik enerjisi üretiminin farklı malzemeler için karşılaştırmalı analizleri yapılmak suretiyle üretim sisteminin prototip modeli gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan modelde kullanılabilecek farklı malzeme yapılarına sahip piezolektrik blokların karşılaştırmalı sonuçları verilmiştir. Elde edilen elektrik enerjisinin iletim ve yük kayıpları devre modeli üzerinden en aza indirilerek aydınlatma sistemlerine entegrasyonu ele alınmıştır. Elde edilen sonuçlardan yola çıkılarak teknolojinin hızla gelişimi ile birlikte piezoelektrik malzemelerinin verimlerinin artması ve maliyetlerinin azalması ile gelecek nesilde ulaşım sistemlerinde aydınlatma ve sinyalizasyon alanlarına entegrasyonun hızla gelişeceği öngörülmektedir.

Keywords

• Piezoelektrik, Enerji hasadı, Ulaşım sistemleri

Vibration Based Energy Harvesting on Transportation Systems and Applied Analysis

Abstract

In recent years, technological development, growth of the industry and population in order to meet rising energy demand for alternative energy sources has gained importance. At the same time the fossil energy resources from an environmental perspective because of the many negative effects have been seeking alternative energy sources. In this respect, the projects on alternative energy sources to meet growing energy demand have shown great development in recent years. In this study, the prototype model of the vibration-based generation system using piezoelectric materials and targeting the usage in rail and highways was carried out by making a comparative analysis with electrical energy generation for different materials. In this model, the comparative results of the piezoelectric blocks used different materials are given. Produced electrical energy which has minimum transmission and load losses is integrated to lighting system The next generation reduction of the cost such system will be used widespread.

Keywords

• Piezolelectric, Energy harvesting, Transportation systems

References

1. Kaya T., A Novel Micro Piezoelectrıc Energy Harvesting System, Ph.d Thesis., Istanbul Technıcal unıversıty Institute of Scıence and Technology ,August 2007.
2. Kasuga T. , Hashimoto K. , Shiraishi S., “Design of a Lane Marker Lighting System based on Piezoelectric Power Generation”, Vehicular Technology Conference ,IEEE, 2011.
3. Makki N, Pop-Iliev R. Battery-and Wireless Tire Pressure Measurement Systems (TPMS) Sensor Microsystem Technologies, August 2012, Vol. 18, Issue 7-8, pp .1201-1212.
4. Afacan O., Piezoelectric Power Generation Using Heart Motion, Master Thesis, Bilkent University, Ankara, September 2006.
5. Bozkurt H., Dokur E., Koksal Ç., “Akıllı Ulaşım Sistemlerinin Ertuğrulgazi ve Osmangazi Tünelleri İçin Değerlendirilmesi”, 1. Karayolu Akıllı Ulaşım Sistemleri Kongre ve Sergisi (KAUS 2014), İstanbul, 26-28 Mayıs 2014.