21 Nisan 2017 Cuma

Elektrik Arkı Kazası

Yeraltı kablolarının enerjisini keserken (15 kv gerilim seviyesi) bir takım güvenlik önlemleri almak gerekliydi. Ne yazık ki bu önlemleri almamak bir teknikerin kazaya uğramasına neden oldu. 
Şimdi kendisinden bahsedeceğimiz ve elektrikli tren hatlarında görev yapan  teknikerimizin, havai hattın toprak hattına geçiş noktalarında besleme hatlarından her ikisini de topraklaması gerekirdi. 
Bir tren hattını besleyen enerji hattını taşıyan ve yeraltı kablosunun yerden yükselerek üzerine alındığı, kablo bağlantı kutusunda sonlandığı ve havai hat olarak devam ettiği taşıyıcı direk üzerinde bir topraklama yapılması her zaman öngörülür. Topraklama klemensleri havai hattın üzerine monte edilmelidir. 
Teknikerimiz, sahada sorumlu kişiden sözlü olarak besleme hattını ayırma görevini almıştır. Arkadaşı ile berabar direğe tırmanırlar. 
Güvenlik kemeri takıp en yakın canlı iletkene 1,5 metre mesafe kuralına uyarak topraklama işlemlerine hazırlık için işe koyulurlar. Direk tarafında kalan topraklama klemenslerini iletkenlerin üzerinde sabitleyip besleme yani yeraltı kablosu tarafındaki klemensleri topraklama çubuğunun üzerine taktıktan sonra topraklama çubuğunu kademe kademe (teleskopik yapıdadır) uzattılar. 
Teknikerler direkten hemen inmemeliydiler , çünkü havai iletkenlere topraklama tertibatını monte etmeden yeraltı kablosunun iletkenlerini tek fazlı bir yüksek gerilim test cihazı ile gerilimin varlığı noktasında kontrol etmeleri gerekmekteydi. 

Elektrikli Tren Hatlarınıın Şalt Manevralarında Güvenlik Her Zaman Çok Önemlidir. 
Topraklama iletkeninin üzerine takılı olduğu teleskopik topraklama çubuğunu uzattıkları sırada kaza meydana geldi. Teknikerlerden bir tanesi, daha önceden enerjisinin kesildiği bildirilmiş olan yeraltı kablosunun yükselerek direk üzerinde bittiği noktadaki klemens noktasının tehlike arz eden sınır bölgesi içerisine girmiş bulundu ve tam 15 kV gerilimin meydana getirdiği arktan etkilendi. Ark, büyük bir şans eseri sadece teknikerin gözleinde keratokonjunktivite neden oldu. Bu bahsedilen gözün kornea tabakasında bir tür güneş yanığı diyebileceğimiz bir problemdir. Asıl etken aşırı yüksek Ultraviyole ışığa maruz kalınmasıdır. 
Güneş yanıklarında olduğu gibi kazaya uğrayan tekniker ancak birkaç saat sonra ağrılardan şikayet etmeye başladı. Tıbbi müdahale olmaksızın, böyle bir kaza sonucunda retina tabakasında iltihap neticesinde meydana gelecek lekelerin kalıcı olması ve görme yetisini bozma ihtimali vardır. Tekniker kaza sonucunda beş gün boyunca iş göremez hale gelmiştir. 

İş sahasında Kazaları Önleme: 
  • Tesisteki bir bölgenin gerilim altında olmadığı bildirilmesi durumunda bundan emin olunulmadığı takdirde o bölgeyi kesinlikle gerilim altında olarak düşünmek gerekir. Dikkatli olma zorunluluğu vardır. 
  • Kritik aşamada, tekniker gerekli mesafe kurallarına uymalıdır. Yukarıdaki örnekte 15 kV gerilim seviyesi için en yakın canlı metal kısım için yaklaşık 1,5 metre mesafe her zaman bırakılmalıdır. Kazaya uğrayan teknikerimiz bu örnekte direk üzerindeki yeraltı kablosunun bittiği noktadaki klemens noktasında bu tehlikeli sınırın içerisinde kalmıştır. 
  • Teknikerler yüksek gerilim sahasında (1 kV üzerindeki gerilimlerde ) mümkün olduğu ölçüde hat açmanın yazılı olarak doğrulanmış olduğu durumlarda işe koyulmalıdır. Ayrıca direktifi veren ile alan arasındaki konuşma dili tümüyle şalt işlemlerinin mesleki dili olmalıdır. 
  • Şalt durumunun bildirilmesi ile ilgili olarak yazılı bir dökümantasyon oluşturulmalı ve şalt işlemini yapacak personelin bilgileri ile işleme ait tüm teknik detaylar verilmelidir.


14 Nisan 2017 Cuma

Dubai'de Kumda Güneş Enerjisini Depolayarak Elektriğe Dönüştürme Projesi

Bugün sizlere çok ilgimi çeken bir projeden bahsetmek istiyorum. Birleşik Arap Emirliklerinin en gözdeleri arasındaki Dubai  son zamanlarda Güneş enerjisine çok ciddi yatırım yapmakta. Çok yakın bir gelecekte her eve kendi enerjisini üretme olanağının kazandırılması için ciddi efor harcanıyor.  Şu anda hedef 2030 yılına dek tüm enerji ihtiyacının, evet tüm enerji diyorum, % 25 ini güneş enerjisinden karşılamak. Emirlik şu anda dünyanın en büyük termal güneş santralini kurmaya devam ediyor. Bu santralin gücü 5000 MW gibi bir güce tekabül ediyor.  Bu rakam Fas'ta bulunan santralinkinden daha büyük. Çok farklı bir konsepte oturtulan " Kumda Enerji  Depolama" projesi  ise bir hayli iddialı ve isterseniz bu proje   hakkında biraz bilgi vereyim sizlere. 
Bir çölde yalınayak koşmak zorunda kalmamışsınızdır umarım. Kumun ciddi bir enerji depolama kapasitesi olabileceğini tahmin etmek güç değil. "Kumda Enerji  Depolama " projesinde  temel mantık, güneş ışığının yoğunlaştırılması ile ısıtılan kumun sıcaklığını 1000 C dereceye çıkarmak ve bu sıcaklığı daha sonra klasik enerji üretiminde iş görecek buhar üretmede kullanmak.  Evet mantık basit ama bunu nasıl yapmayı planlıyorlar? Biraz da ona bakalım şimdi: 

Kumda Enerji Depolama Sistemi 
Güneş enerjisini güneş tarlasındaki aynalardan alarak bir kum saatine benzeyen bir yapı üzerindeki ayna ile düşey doğrultuda soğuk kum depolarının arasındaki boşluktan geçirilen odaklanmış güneş ışınları kum taneciklerini 1000 dereceye kadar ısıtmakta ve çok sıcak hale gelen kum sıcak kum deposunda enerjisini vereceği bir su sistemiyle eşanjör mantığıyla temasa geçmektedir. Yukarıdaki güç bloğu olarak verilen kısım klasik bir buhar santralidir.  Isısını veren kum konveyör  sistemi ile üst kısımdaki sıcak kum tankına veren çürük kum (burada biraz benzetme yapmanın kimseye zararı olmaz sanırım)  bu işlem öncesinde ön ısıtıcı ile ısıtılmaktadır. Araştırmacılar bu projeyi geliştirirken kumun hem ucuz hem de çok yüksek sıcaklıklara ulaşabildiğinden , 560 dereceyi geçemeyen tuz yerine bu maddeyi tercih etmişler. Depolama sayesinde Emirliğin enerji güvenliğinde ciddi mesafeler alınacağı kesin gibi görünüyor. Dubai belki de bir petrol emirliğinden güneş enerjisi emirliğine doğru evriliyor.  Aşağıdaki görselde şu anda Dubai de test aşamasında yapımı devam eden sistemin gerçek görüntüsünü paylaşıyorum. Kum saatine benzer yapıya dikkat ediniz. 

Dubai'de Kumda Güneş Enerjisini Depolayarak Enerjide Süreklilik ve Verimlilik Sağlanacak.


13 Nisan 2017 Perşembe

Lazer Işınımı Nasıl Elde Edilir?

Lazer üretiminde kullanılan klasik sistemlerde ark lambaları ile üretilen ışık,  yakut çubuklarda belli bir dalga boyunda ve kazanç ile güçlendirilerek oluşturulmaktadır. Günümüzde artık daha çok kullanılan lazer diyotlarda ışığın salınımı p ve n katkılı bölgeler arasındaki geçiş (jonksiyon) boyunca gerçekleşen elektron ve delik rekombinasyonları vasıtası ile meydana gelir. Işığın üretimi farklılık gösterse de üretilen ışın demetinin belli bir yoğunluk ve doğrultu kazandırılarak dış ortama verilmesi hemen hemen aynıdır. 

Lazer Nasıl Çalışır?  Basitçe Yapısı
  Yapı elemanlarının uç yüzeyleri bir tarafta tam çıkış tarafında kısmen (% 95 ) yansıtıcı  yani ayna benzeri özelliktedir ve bu sayede içerisinde duran bir ışık dalgasının oluşabildiği optik bir rezonatör görevi görürler. Klasik sistemlerde ışık kaynağı (alttaki şekilde ark lambası)  tarafından oluşturulan ışığın güçlendirilmesi işini gören bir kazanç ortamına ihtiyaç vardır. Bu örneğin sentetik yakut kristali ile sağlanabilir. Bir pompalama gerçekleşirse, uyarılmış emisyon , baskın ışınım sürecine geçiş yapabilir. Lazer diyot bundan sonraki aşamada ışıma yapabilir hale gelir. 


Lazer diyotlarda (çiplerde ) pompalama işlemi, elektriksel pompalar ile olur, geçiş yönündeki bir doğru akım elektron ve deliklerin sürekli olarak itilmesi görevini üstlenerek Lazer çalışmanın başlamasını sağlar. Bu doğru akım Lazer eşiği veya eşik akımı Ith olarak da tanımlanır.

3 Nisan 2017 Pazartesi

Güneş Pillerinin Wafer, Hücre ve Modül Olarak Üretiminde İmalat Aşamaları

Tipik bir silisyum güneş pili hücresi yani fotovoltaik hücre, yüzeye yakın ve ışıkla aktif hale geçen bir p/n geçişine, kontakparmaklarına sahip bir omik kontak şeridi, tüm yüzeye yayılan arkakontak ve ön kısımda yansımayı engelleyen bir tabakaya sahiptir. 


Güneş Pilinin Yapısı
Böyle bir güneş pilinin üretilmesinde ya monokristalin ya da polikristalin malzemeler kullanılır. Polikristalin silisyum genellikle döküm tekniğiyle elde edilirken monokristalinler Czocharlski çekme yöntemi ile üretilir. 
Polikristalin bloklar da çekme yöntemi ile elde edilmiş tekkristaller (monokristaller )de diskler şeklinde dilimlenirler. Polikristalin malzeme çoğunlukla kare şeklinde , monokristalinler ise daire şeklinde diskler olarak çalışılır. Polikristalin malzemelerin yaklaşık olarak kare gibi üretilen dilimlerinin köşeleri güneş pili modüllerinin panel üzerinde daha sık şekilde dizilebilmesini sağlamak için bu şekilde üretilir. 

Yüksek Saflıkta Silikon Külçe
Güneş panellerinin üretimi kabaca dört kısma indirgenebilir:
  • Kuvars kumundan , kömürle (karbonla) indirgeme ve ham silisyumun silisyumkloroforma dönüştürülerek saflaştırılması yoluyla saf silisyum üretimi.
  • Poli-silisyumun, distilasyonu ve Hidrojen ortamında saf olarak elde edilmesi
  • Bu noktadan sonra mono veya polikristalin blokların dilimlenerek yongalar haline getirilmesi
  • Solar pillerin yani hücrelerin imalatı
  • Solar hücrelerden modüllerin imalatı