Geleceğin Pil Teknolojileri-2 : Enerji Deposu Olarak Şehrin Tümü

Şunu biliyoruz ki büyük şehirlerde bulunan herkes bir şeyleri kendi usulünce halleder. Bu enerji temini açısından da böyle . Bazıları çatıda bir fotovoltaik sistem kurup işletir, diğerinin garajda hiçbir işe yaramadan atıl duran bir bataryasıyla elektrikli arabası vardır ve yan tarafta bir kamu kurumu kendi kullanımı için kojenerasyon tesisini çalıştırmaktadır. Neden tüm bu sistemler ve daha fazlası devasa bir elektrik bataryası ile birleştirilerek merkezi olarak yönetilmesin? Bunun işe yarayıp yaramadığı, araştırmacıların Ruhr bölgesinde iki şehir için bir yıllık saha denemesinde 2017 yılında simüle edildi ve daha sonra pratik olarak test edildi. Bir yazılım, elektriği kimin sağlayabileceğine bir enerji deposunun hala doldurulması gerekip gerekmediğine ya da ek olarak bir kombine ısı ve enerji santralini devreye almaya gerek olup olmadığına karar verdi.

Gelecekte Tüm Bir  Şehir Enerji Depolamada Büyük Bir Pil Olarak Kullanılabilecek.

Böyle bir "Büyük Şehir Elektrik Bataryası", böyle küçük sistemlerin esnekliğinden yararlanır ve büyük yatırımlar yapmadan oluşturulabilir. Çünkü enerji üreteçleri ve depoları zaten mevcut ve şebekeye bağlılar. Amaç, güç tüketimindeki dalgalanmaların etkilerini asgariye indirebilmek. Buna uygun olarak, büyük akü sistemlerine lere ve yeni güç hatlarına olan talep azalmaktadır. 

TU Dortmund yönetimindeki ekibin araştırmalarına göre, Ruhr bölgesinde bulunan iki şehrin toplam depolama kapasitesi üç ila beş megawatt.saat dolaylarında. Almanya ölçeğinde hesaplandığında, mevcut pompaj depolamalı hidroelektrik tesislerinin kapasitesini aşan bir potansiyelin söz konusu olduğu ortaya çıkmıştır. 

Elektrik Şebekeleri Düşündüğünde

Teknik olarak,  böyle şebekeler mümkün ama model bölgeler, akıllı şebeke ve sayaçlar için sınırlı bir potansiyele sahiptir. Müşteriler veri casusluğundan korkuyor, hiç kimse faturayı ödemek zorunda kalmak istemiyor.

Güneş ve rüzgar deyim yerindeyse canları istedikleri zaman kendilerini gösterirler. Bu durum, bu kaynaklardan elektrik üretiminin oldukça güvenilmez bir oynaklıkta olmasına neden olur ve kamu hizmetleri ile şebeke operatörleri için yeni sorunlar yaratır: Güç şebekesi ile özel tüketicilerin ve sanayinin enerji tedariğinin sağlanması için sistem nasıl kararlı halde tutulabilir ? Bunu yapmanın üç olası yolu vardır: Güç şebekesini yüksek güçlü ve ve en iyi durumda sınırlar arası geçişkenliğe sahip olan bir enterkonnekte şebeke sistemine dönüştürmek, elektrik enerjisini ara depolama yoluyla kontrol etmek ve elektrik enerjisi arz ve talebini akıllı diye tabir edilen yöntemlerle kontrol etmek yani, "akıllı bir şebeke" olarak tasarlamak. BITKOM Bilgi Teknolojileri Dernekleri Federasyonu BITKOM’un uzun yıllardır başkanı olan August-Wilhelm Scheer,– kendisi ayrıca bir girişimci, iş bilgi uzmanı ve üç çocuğun babasıdır.- konferanslarında dinleyicileri : "İlke olarak her şey zaten çözülmüş, tıpkı bir çocuğun yetiştirilmesinde olduğu gibi! ” diyerek şaka yollu bir şekilde temin etmeyi seviyor olsa da bu görevleri başarılı bir şekilde yönetmek teknik açıdan oldukça zorlu bir iştir.

Akıllı Şebekeler Gelecekte Nerede Olacaklar? 

Ancak şeytan ayrıntılarda ve uygulama safhasında gizlidir. Enerji tedarikçileri bu arada, müşterilerin hemen elektriğe ihtiyaç duydukları ve aynı zamanda güneşin gülümseyip, taze bir esintinin kendini gösterdiği dönemlerde özellikle mutlu oluyorlar ki böyle bir hava durumu Almanya'da oldukça nadir görülür. Çünkü o zaman fotovoltaik sistemler ve rüzgar türbinleri büyük miktarlarda elektrik üretiyorlar: 60 gigawatt'ın üzerinde kurulu bir elektrik gücü sayesinde, rüzgar enerjisi ve güneş pilleri, mevsime ve günün saatine bağlı olarak Almanya'nın halihazırda 30 ila 80 GW arasında seyreden güç ihtiyacını uygun koşullarda aritmetik olarak karşılayabiliyor. Almanyada elektrik üretiminin fazlalığından dolayı giderek daha fazla bir arz fazlalığı yaşanmakta. 

Bunun sonucunda, bulutsuz ya da rüzgarlı günlerde, Leipzig elektrik borsalarındaki fiyatlar düzgün bir şekilde düşer ve bu durumu özel müşteriler ne farkederler ne de bundan zarar görürler. Alman elektrik şebekesi işletmecileri bu günlerde fazlalık elektriği ne yapacaklarını bilemiyorlar ve bu elektriğin büyük bir kısmını komşu ülkelere, genellikle maliyet fiyatına ve hatta üstüne para ödeyerek ihraç ediyorlar. Öyle zamanlar oluyor ki örneğin, Hollanda, Almanya’dan kendisinin işine yarayacak uygunluktaki rüzgar gücünü alarak para bile kazanmış oluyor. Çünkü, yeteri kadar güçlü tüketici olmadan üretilen fazlalık enerji şebekenin aşırı yüklenmesine sebep olur. AC voltajının tepe değeri ve bununla birlikte frekans da artar. Bununla birlikte, hassas tüketiciler genellikle çok dar bir gerilim veya frekans aralığını tolere etmektedirler. Almanya'da AC voltajı polariteyi saniyede 49.8’kereden daha az ve 50.2 kereden daha fazla değiştirmemelidir. - aksi takdirde elektrikli ekipmanın zarar görme riski vardır. 

Gerekirse, şebeke operatörleri şebekeyi kararlı hale getirmek için fazlalık güç kaynaklarını devreden çıkarabilirler. Uzun sürelerde devreye alınıp, devreden çıkarılan fosil ve nükleer santrallerin yüksek ataletlerinden dolayı bu durum rüzgar türbinlerini etkiler. Çünkü bu merkezi olmayan enerji üreticilerinin tümü, "reaktif güç" üretebilen modern invertörlerle donatılmamıştır. Yalnızca kısa mesafelerde taşınabilirler ki bu da onların merkezi olmayan üretimini gerektirir. Reaktif güç olmadan, elektriksel ve manyetik alanlar oluşturulamaz, bunun için şebeke üzerinde herhangi bir etkisi yoktur ve bu nedenle şebeke kararlılığına katkıda bulunurlar.

Dağıtık Veri Kaynakları

“Akıllı şebekeler” ile birlikte alçak gerilim seviyesinde de, gelecekte bu tür zorlukların üstesinden gelinmesinde yardımcı olması beklenmektedir. Günümüzün şebeke kontrol sistemleri neredeyse tamamen yüksek ve kimi zaman da orta gerilim seviyesinin izlenmesi ve kontrol edilmesi ile sınırlıdır. Bununla birlikte, Fraunhofer Rüzgar Enerjisi ve Enerji Sistem Teknolojisi Enstitüsü tarafından Almanya'da kurulu olan fotovoltaik gücün üçte ikisinden fazlasının, alçak gerilim şebekesi üzerinden ve düzensiz bir şekilde sisteme aktarıldığı tahmin edilmektedir. Bununla birlikte, şebeke işletmecileri genellikle bu sistemlerin yüklenme seviyeleri hakkında yeterince bilgi sahibi değildir.

Konut ve işletmelerdeki dijital sayaçlar bu nedenle veri kaynakları olarak kullanılabilirler. En azından mühendislerin beklentisi bu yönde. Bu sayaçlar anlık güç ihtiyacını gerçek zamanlı olarak belirleyecek ve ayrıca tüketicileri şebekedeki elektrik arzının ne fazla olduğu durumda bilgilendirecektir. Böylelikle, konutlar, işletlemler ve sanayi tesisleri kullanımlarını bu dönemlere kaydırma yoluna gidecektir. Tüm bu süreç, uzaktan yönetilebilir cihazlarla otomatize edilebili olup yine daha uygun ücretlendirmeye sahip bir elektrik tarifesi ile bu durum daha çekici hale getirilebilir.

Elektoteknik ve Elektronik Bilişim Teknolojileri Derneği (VDE) 'na göre, bir günlük süre içerisinde kullanılabilecek potansiyel teknik olarak şu anda sadece dokuz gigawatt altında. Bu yaklaşık dört milyon hanenin ihtiyaçlarına karşılık geliyor. Ve Fraunhofer Sistem ve İnovasyon Araştırmaları Enstitüsü, akıllı şebekelerin Alman ekonomisine yönelik makroekonomik etkilerini yılda yaklaşık 56 milyar avro olarak tahmin ediyor.

Federal Bakanlıklar tarafından sürdürülen Çevre ve Ekonomi için “E-Enerji” finansman programının bir parçası olarak, altı farklı model bölge, geleceğin enerji şebekesinin nasıl görünebileceğini araştırdı: Karlsruhe / Göppingen, Mannheim, Cuxhaven, Aachen, Harz ve Ren-Ruhr bölgeleri ayrıca son dört yılda, akıllı bir güç şebekesinin temel unsurlarını da geliştirdiler ve bu şebekelerin çalışmalarıyla ilgili deneyim kazandılar. Önemli bir bulgu, ticari işletmelerin, en yüksek güç tüketim taleplerini yüzde yirmiye, özel hane halkının ise yüzde onuna kadar olan bir kısmını, zaman aralığı olarak kaydırabildikleri idi. Uzmanlar ayrıca yaklaşık yüzde üç oranında bir enerji tasarrufu hakkında konuşuyorlar. Ne var ki yıllık tüketimi yaklaşık 4,000 kilovat saat olan standart bir hane için, bu, ayda sadece beş avrodan daha düşük bir mali rahatlama sağlayacaktır.

Yüksek Harcamaya Karşılık Elde edilen Fayda Yetersiz mi ?

Bu sayılar müşterileri veya enerji sağlayıcılarını coşturmaya yetmiyor.. Açıkça, birçok eylemin zaman olarak planlanması meselesinin hafife alındığı anlaşılıyor. Kim gece yarısı ütülemek veya elektrikli fırında yemek pişirmek ister ya da hangi hangi fırıncı öğleden sonra ekmek pişirme planı yapar? Dahası, tüm bölgelerde, yerel olarak üretilen elektriğin en iyi şekilde yine yerel/bölgesel olarak tüketileceğine dair içgörüyle karşılaşmak şaşırtıcı değildi. Böylece, Cuxhaven bölge modeli aynı zamanda birkaç yüz testi hane, iki büyük yerel soğutma tesisi, belediye yüzme havuzu ve arıtma tesisini testlerine dahil etti. Özellikle, büyük ticari müşteriler, offshore rüzgar türbinleri tarafından bolca üretildiği zaman rüzgar enerjisini kullanarak şebekeden çektikleri akımı düşürdüler.. Bir tampon görevi görerek, iletim nakil şebekelerini rahatlattılar.

"Model Şehir Mannheim" da ayrıca kendi kendine örgütlenmeye ağırlık verdi. Durumu "Şimdi ye kadar elektrik hatları merkezi olarak kontrol edildi" diyerek açıklıyor Mannheim MVV Energie AG ‘de İnovasyon Yöneticisi olarak görev alan Robert Thomann açıklıyor: "Biz enerji sistemini aşağıdan yukarıya doğru optimize ediyoruz." Mannheim’liler enerji sistemini organizmanın bir türü olarak kabul ederek bir ağaçla karşılaştırıyorlar: Merkezi sistemler gövdeyi, birkaç düzine yapı, dağıtım şebekesi hücreleri olarak dalları , en küçük nesneler olan haneler ise yaprakları oluşturmaktadır.

Her birinde enerji sorumlusu diye tabir edilen kontrol mekanizmaları etken olmaktadır. Tüketimi sürekli olarak gözetim altında tutamayan ve gerekirse elektrik fiyatlarının düştüğü saatlerde özellikle de gece saatlerinde cihazları açıp kapatamayan tüketiciler adına elektrik sisteminin güç yönetimini devralırlar. Mannheim modelindeki her dağıtım şebekesi hücresinde ayrıca, her ikisi de bir otomatizasyon cihazı olan bir şebeke ve bir piyasa moderatörü bulunur. Birincisi, hücrenin fiziksel ve lojistik olarak düzgün şekilde çalıştığını gözetler. Cihaz aynı zamanda komşu hücreler ile gerçekleştirilen otomatik akım dengeleme ile ilgilenir. Müşterilerin kendi ürettikleri elektriği bir güç alışverişinde elektrik pazarına satabilecekleri “ piyasa moderatörü “ tarafından desteklenmektedir.

Hücresel konseptleri sayesinde, Mannheimlılar ayrıca insanların ayrıca korkuları olan bir duruma karşı önlem alabiliyorlar: Birçok kişi yerel enerji tedarikçilerinin hane halklarının kullanım alışkanlıklarını, güç tüketimlerinin saniyeler mertebesinde doğru olarak ölçülmesi sayesinde gizlice öğrenmek istemesinden korkuyor, bu nedenle bu akıllı cihazlara karşı genele yaygın bir kızgınlık var. Belki de bunun sebebi bazı saha testlerinde müşterileri konu ile ilgili olarak harekete geçirmenin zor olmasıydı.. Müşterilerden bazıları ise yeni teknolojiyi doğru kullanmada veya yeni ürün ve hizmetleri anlamada problem yaşıyor.
Buna ek olarak, bir Forsa (Almanların TUİK’i) araştırmasına göre, hanelerin sadece yaklaşık yüzde 4’ü akıllı şebeke kontrolü tabanlı yeni bir dijital sayaç için para ödemeye hazır. Enerji tedarikçileri ve şebeke operatörleri bunu duymaktan hoşlanmıyorlar; eski siyah Ferrari sayacı değiştirmek için yüz Euro talep edip aynı zamanda daha yüksek aylık kira ücreti talep ediyorlar. Forsa araştırmasına göre, tüketicilerin yüzde 70'inden fazlasının, elektrik tedarikçisinin elektrik birim fiyatlarını artırmak için şebekeyi yenilemek istediğine inanması hiç de şaşırtıcı değil.

Genel olarak, elektrik tedarikçileri ve şebeke işletmecileri, uzun bir süre kabul görme ve ekonomik problemlerle boğuşmaları gerekti. Özellikle, uzun süredir artan yenilenebilir enerji üretimi nedeniyle elektrik üretim maliyetleri düşmekte ve bunun için tedarikçiler tüm vergiler, harçlar ve yenilenebilir enerji kesinti ücretleri aynı kalmış olsa bile maliyetleri çok daha az miktarda düşürebiliyorlar , Yeni teknolojiye yapılan yatırımların kendini amorti edebilmesi için uzun yıllar geçmesi gerekiyor.

Geleceğin Pil Teknolojileri 1: Ravent Suyundan Pil

Ravent suyundan Pil

Bu tür piller enerji devriminin gizli yıldızları arasında kabul edilmekte. Redox akış pilleri,  hemen hemen her boyutta üretilebilmektedir, çünkü elektriği bir elektrolit sıvısı yardımıyla depolarlar. Daha fazla sıvı aynı zamanda daha fazla depolanmış enerji anlamına gelmektedir ve işte bu yüzden yer altı mağaralarının çok geçmeden devasa pil tanklarına dönüştürülmesi beklenmektedir.

Ravent Bitkisiyle Redoks Akış  Pilleri Geleceğin Pil Teknolojilerinde Önemli Bir Yer  Bulabilir.

Akış pilleri teknolojisindeki temel sorundan bahsedelim: Şimdiye kadar, pahalı vanadyum tuzları maliyetleri bir hayli artırmaya devam etti ve hala da devam etmekte. Bu yüzden Harvard Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'ndan Michael Aziz tarafından yönetilen ve alternatif arayışında olan bir ekip, yaklaşık 10.000 organik molekül verisi içeren bir kütüphaneyi taramayı sürdürüyor.  Araştırmacılar, bitkisel  tıp alanında müshil olarak kullanılan antrakinon madde sınıfında aradıkları şeyi buldular. Ekip bu maddenin elektrolit olarak vanadyum görevini göreceğini düşünüyor. Aziz, ayrıca “çok ucuzlar” diyor. Test ettikleri bu madde, ravent bitkisinde de çok benzer bir formda bulunabilmekte ve ayrıca  bitkilerden de elde edilebilir özellikte.

Aziz'e göre, kilovat-saat başına 20 € 'luk bir depolama kapasitesinin tesisi, normal maliyetlerin sadece üçte birine denk düşecek. 

Vanadyum Tuzları ile Ravent Bitkisi Enerji Yoğunluğu ve Maliyet Karşılaştırması

Bununla birlikte çalışma ekibinin halen mevcut bulunan bir zayıflığı ortadan kaldırması gerekiyor.

Ravent-kinon,   vanadyum metal tuzları kadar kararlı değildir. Şimdiye kadar, bilim adamları herhangi bir ölçülebilir bozulma olmaksızın 100 şarj döngüsünü ispatlayabildiler ise de ticari bir versiyon için 10.000 civarında bir döngü kapasitesi öngörülüyor.

Tarım Sektöründe Kullanılması Planlanan Robot Arı( Drone) 'lar.

Walmart Robot Arıları Patent Altına Alıyor.

Perakende devi Walmart tozlaşma yoluyla üremeye yardımcı drone'ları ve tarım sahasında görev yapacak diğer otonom uçakların patentini alıyor. Bu makinelerin zararlıları izlemesi ve böcek ilaçlarını uygulama ve benzeri işlevlerinin olması bekleniyor. 

Gelecekte, söz konusu dronlar zararlıları izleyebilir, böcek ilaçlaması yapabilir ve hatta çiçeklerin tozlaşma yoluyla üremesine yardımcı olabilir- ya da bu durum en azından perakende satış firması Walmart'ın ABD'de başvurduğu altı patentin ardında yatan fikir için böyle. Patent belgeleri, sabit bir şarj istasyonundan yola çıkarak tarım arazilerinin üzerinde ağ yardımıyla kontrol edilen bir drone sistemi/bütününü tanımlamaktadır. Burada, özel cihazlara sahip robot arılar, çiçeklerden poleni çıkaracak ve diğer çiçeklere aktarma görevi görecekler. Tıpkı arılar ve diğer polen taşıyan böcekler gibi. Bununla birlikte, bitki zararlılarını ve bu zararlıların etkilerini otomatik olarak tanımlayan ve uyarı veren drone'ların daha yakın bir tarihte gerçek olması bekleniyor. Patent başvurularında açıklandığı kadarıyla, bu robotların aynı türden bitki koruyucu özellikteki ilaçları belli yerlerde uygulama özelliğine sahip olmaları bekleniyor. 

Drone Arılar  Gelecekte Gerçek Arıların Yaptığı İşleri Yapabilecekler mi? 

Robotik temelde işlev gören polen aşılayıcı bu cihazlar üzerinde ciddi ölçekte bir araştırma süreci devam etmekte. Patent başvurusunun detaylarında polenin tam olarak nasıl aktarılacağına dair bir tarif bulunmuyor. Bunun nedeni, Walmart'ın daha 2016 yılında bu konuda bir patent için zaten başvurmuş olmasıdır. Harvard Üniversitesi'ndeki bir çalışma grubu, 2013'te sineklerinkine benzeyen iki kanatı sayesinde sadece uçmakla kalmayıp, aynı zamanda da havada asılı kalan bir drone tasarladı. Bir Japon ekibi, 2017 yılında at kılı ve yüksek teknoloji ürünü bir jel kullanarak gerçekleştirilen bir robotik polen aşılama işleminin nasıl yapıldığını göstermişti. 

Walmart patent başvurusunda, "Polen aşılama robot sistemi, doğal süreçte yaşanan düşüşe cevap vermeli. " şeklinde bir ifade geçiyor. Sektör uzmanları, tarım sektöründe kullanılabilecek drone’lar için gelişen bu ani ilginin arkasında, tedarik zinciri maliyetlerini önemli ölçüde azaltarak, gıda sektöründe Amazon ile rekabet edebilme girişiminin yattığını düşünüyorlar. Bu girişimin başarıya ulaşıp ulaşmayacağı en azından şu an için şüpheli. Walmart, ABD'de 2018'in sonuna doğru evlere ücretsiz yiyecek dağıtmaya başlamayı planlıyor - Amazon Fresh servisi ise bunu zaten yapıyor. 

Havadaki Oksijeni Kullanan Bataryalar (Redoks Akış Pilleri )

Rüzgar ve güneşten gelen enerji için depolama her şeyden önce makul bir maliyete sahip olmalı: Araştırmacılar sülfür ve hava ile çalışan bir akü geliştirdi.

Yanmış bir kek sonunda kendini genellikle biyo-çöplükte, aşırı tuzlu bir çorba da çöplükte bulur Cambridge'deki Massachusetts Teknoloji Enstitüsündeki (MIT) araştırmacılar için bu durum böyle değil. Yet-Ming Chiang ve çevresindeki ekibi, çok makul fiyatlı bir batarya geliştirdi. Keşif, bir deney sırasında tesadüfen gerçekleştirilmiş oldu.

Havadaki Oksijeni Kullanan Bataryalar Gelecekte Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Önemli Bir Yer Tutabilirler.

"Joule" isimli mesleki derginin güncel sayısında, şarj edilebilir özellikteki bir sulu pilin yepyeni tasarımını sunuyorlar. Redoks akış bataryalar olarak da bilinen bu akülerde, katı akülerin aksine tüm bileşenler suda çözünen özelliklere sahiptir. Anot ve katot olarak görev alan iki ayrı sıvı birbirlerine ters yönde sirkülasyon yapıyor ve iyonlar merkezde yer alan bir membran da değiş tokuş ediliyorlar. Sıvılar, esas hücre yapısının dışında yer alan bir tankta depolanmakta ve sirkülasyon sırasında zara doğru pompalanmaktadır. Geniş bir yer gereksinimleri nedeniyle, şu an için herhangi bir akıllı telefon ya da elektrikli arabayı enerjilendirmeleri pek mümkün olmasa da rüzgar ve güneş enerjisinin depolanması söz konusu olduğunda oldukça ilgi çekici bir hale geliyorlar.

Bu akümülatörlerin Vanadyum iyonlarıyla çalışan piyasaya sürülebilir tipleri, kilowatt-saat başına 1000 $ ‘a ulaşan maliyetleriyle nispeten pahalıdır. Bunun nedeni, bu geçiş metalinin bataryada kullanılan tuzlarının yüksek malzeme maliyetidir. Chiang'ın ekibi, şimdi, prototipindeki malzeme maliyetlerini bir dolara indirebilmeyi umuyor. Diğer deneysel redoks akış pilleri için fiyatlar hala 10 ile 100 ABD doları arasındadır. Araştırmacılar, sıvı anot için ucuz ve kolayca temin edilebilen sülfür bileşiklerini kullanıyorlar. Anodun elektriksel olarak negatif karşıtı, havanın oksijenini kullanan katottan oluşur.

Havadaki Oksijeni kullanan bir elektrodun katot olarak görev görebilmesi Chiang ve ekibinde doğrudan bir Aha-Deneyimine sebep oldu. Çünkü o, bu tepkimeyi ancak başarısızlıkla sonuçlanan bir deneye daha yakından baktıktan sonra keşfetmiş oldu. Bu deneyde Potasyum Permanganat ‘ın katot görevi görmesi gerekirken bu bileşiğin bunun için uygun olmadığı ortaya çıktı. Ne var ki batarya yine de kendisinden bekleneni verebilmişti. Chiang bunun sebebinin suda çözünmiş olan oksijen olduğunu buldu.

Bu tür bir batarya ile, geleneksel hidroelektrik veya basınçlı hava depolama sistemleriyle rekabet edebilecek, bu sistemlerin coğrafi sınırlamalarına sahip olmayan enerji depolama maliyetleri elde edilebilir. Dünyanın en hızlı, en ucuz veya en küçük pil bataryaları için yapılan yarışmada, Chiang ve çevresindeki araştırmacılar pek çok rakip teknolojinin geliştiricileri arasında bulunuyor. Chiang'in prototipindeki bazı bileşenler, havadan oksijen alan lityum pillerde olduğu gibi diğer üst yapı çalışmalarında test edilmiştir. Bahsi geçen redoks akış pilleri de farklı çeşitlerde geliştirilmektedir. Bu pillerin uzun süreli olarak stabil bir sıcaklıkta sabit tutulamaması halen bir sorun. Çünkü bu pilin yenilenebilir teknolojiler için bir depolama elemanı olarak kullanılması için en önemli şey, pek çok şarj döngüsüne yaklaşık 10 ila 20 yıl boyunca dayanabilmesidir. Bununla birlikte, burada, Chiang ve çevresindeki araştırmacılar bu yöndeki çabalarını artırmak zorundalar , çünkü şimdiye kadar bataryaları sadece 1500 saat dayanabiliyor. Bu sadece iki ay demek.

IPTV (Internet Protokol Televizyon Sistemi )

IPTV kavramıyla (IP-TV, IP / TV), geleneksel yayın yöntemlerinden ziyade televizyon sinyallerinin Internet benzeri anahtarlamalı ağlar üzerinden internet protokolü yoluyla dağıtıldığı ve dijital televizyon sistemine aktarıldığı yayın biçimleri kastedilir. IPTV terimi, günlük konuşma diline uygun olarak açıkça tanımlanmamıştır ve farklı şekilde yorumlanabilmektedir: 

Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU), IPTV'yi televizyon, video, ses, metin, görüntü ve IP tabanlı ağlar üzerinden iletilen multimedya hizmetleri olarak tanımlamakta ve gerek duyulan kalite (QoS), güvenlik, etkileşim ve güvenilirliğini sağlamaktadır. 

Alman IPTV Derneği, IPTV'yi, herhangi bir uç ekipmanının (mobil, sabit, vb.) kullanılarak, Internet Protokolleri ve IP kabiliyetine sahip olan tüm ağ türleri üzerinden (açık ve kapalı ağlar) hareketli görüntülerin aktarılması olarak tanımlar. IPTV'nin kapalı ağlarda çalışması Güvenli IPTV olarak adlandırılır. Bununla birlikte, İnternet bir iletim ağı olarak kullanılıyorsa, buna WebTV veya İnternet TV denir. Mobil IPTV, IP tabanlı bir ağda kablosuz bağlantı kullanarak konumdan bağımsız IPTV kullanımına olanak tanır. 

Alman TV platformu, IPTV'yi İnternet Protokolü'ne dayanan bir dağıtım şekli olarak tanımlamakta ve aynı zamanda Internet TV'den ayırt etmektedir:IPTV sisteminde bir telekomünikasyon sağlayıcısı, belirli bir kullanıcı grubuna (aboneler) geniş bant ağında belirli bir kalite standardında bir program paketi temin eder. Buna karşılık, Internet TV ("İnternet üzerinden TV") de isteyen herkes ne zaman isterse , internetten ücretsiz olarak erişilebilen içerik ve programları indirip seyredebilir.

IPTV Esnekliği Sayesinde Vazgeçilmez Bir Yayın Formatı Haline Geliyor

IPTV adı ilk kez 1995 yılında kurulan ve sonradan 1998 yılunda Cisco firması tarafından satın alınacak olan Precept Software şirketi tarafından kullanılmıştır. Precept. IP / TV terimi Cisco firması tarafından ticari bir isim olarak kullanıldı. 

Temeller.

IPTV'nin temel ilkesi, yayın akışı yapan bir sunucudan bu yayına ait paketleri alacak bir istemciye doğru birbirinin içine geçmiş video ve ses verilerinin paket olarak yayınını sağlamaktır. Ekranın belli ölçülerde istenilen ölçüde ölçeklendirilebildiği bilgisayarlara ulaşan çoklu ortam içerik yayınından farklı olarak , bir IPTV içeriği görüntü formatına ve görüntü çözünürlüğüne bağlı olarak bir TV ekranına sığmalıdır. Çözünürlük 720 x 576, 1280 x 720 veya 1920 x 1080 piksel olmalıdır. 

Kapalı veri ağları, DMZ'(Demilitarize Bölgeler ) lere benzer şekilde ağdaki sunuculara kontrollü erişim sağlayan mantıksal ağlardır. Kapalı bir ağ, operatörün onu serbestçe yapılandırabilmesi ve ağda yayın yapmak için gereken bant genişliği ve yayın akış server sayısı gibi bir takım teknik kaynağı saklayabilmesi avantajına sahiptir. Böylece medya tüketicisine işlevsellik açısından bir garanti verilebilmektedir. Ağ üzerindeki bu tür kontroller genellikle sadece ağ sisteminin sahipleri tarafından icra edildiğinden ,bunlar söz konusu yayın hizmetleri için hizmet sağlayıcılığı görevini de üstlenirler. Almanya'daki en büyük kapalı geniş bant ağları, Deutsche Telekom, Vodafone / Arcor ve Telefónica Germany / O2 tarafından işletilmektedir. Yani bu bahsi geçen üç işletmeci, internet servis sağlayıcılığı işlevinin de ötesine uzanarak aynı zamanda kamusal alana hizmet veren televizyon yayın kuruluşlarına ve Özel televizyon yayın kuruluşlarına ek olarak Kablo TV sunucularına ait canlı yayın paketleri ve İstek üzerine Video hizmetlerini isteğe bağlı olarak ekstra bir hizmet şeklinde sunan bir IPTV Hizmet Sağlayıcısı olarak da görev üstlenir..İnternet veri servisi ve telefon servisi ile birlikte, böyle bir teklif paketi "üçlü oyun" (Triple Play) olarak adlandırılır. (Teklif, mobil hizmetleri de içeriyorsa, ayrıca Dörtlü Oyun (Quad Play) olarak da adlandırılır).

İnşaat Sahasında Bulut Teknolojisi

Her iş istasyonunun kendine özgü gereksinimleri vardır. Ofisler söz konusu olduğunda, ekranın yeterince büyük olup olmadığı ve sandalyelerin sert olup olmaması önem arzederken, inşaat sahaları gibi açık havadaki iş yerlerinde tamamen farklı kurallar geçerlidir. Yüksek katlı bir bina, yeni bir otopark veya bir aile evi inşa ediliyor olsun olmasın farketmeksizin bina yapım işinin kendine has zorlukları vardır. Çoğu zaman, mobil cihazlar üzerinde bulunan ve inşaat süreci ile ilgili olan verilere erişim sınırlıdır ve , mimarlar, planlamacılar veya inşaat mühendisleri için bu durum bir problem oluşturmaktadır Bu nedenle, inşaat sahasında güvenilirliği kanıtlanmış bulut tabanlı çözümler trend haline gelmektedir. 

Bulut Teknolojisi Çok Önemli Bir Yardımcı Haline Geliyor

Bulut sayesinde özel şahıslar çok sayıda avantaj sağlamakta ayrıca , her geçen gün daha fazla şirket bu trende dahil olmaktadır . Bulutla, verileri, belgeleri ve bilgileri kolayca paylaşabilir ve her yerden alabilirsiniz. Bu durum çalışanlara masa başında oturarak çalışmadıkları hallerde bile daha fazla esneklik sağlar. Bu nedenle bulut teknolojisi , faaliyetlerini özellikle ofiste sürdürmek durumunda olmayan şirketlerin bilhassa ilgisini çekmektedir.

Bulut Teknolojisi İnşaat Alanında  Proje Sorumlularına  Önemli Esneklik Sağlamaktadır

Her şeyden önce, mimarlar veya inşaat mühendisleri gibi hareket halinde olan meslekler bundan faydalanır. Bu meslek erbabı için veri, proje ve önemli bir takım verileri her zaman yanlarında bulundurmak önemlidir ve tüm gizli ve önemli verileri sadece tek bir bilgisayarda saklamak her zaman mümkün olamayabilir. Bulut ile, tüm bu materyaller fiziki olarak yine tek bir yerde bulunsa da, inşaat sahasındayken istenilen herhangi bir zamanda akıllı telefon, tablet veya dizüstü bilgisayar üzerinden erişilebilir. Çalışanların hem kişisel hem de mesleki amaçlar tek bir elektronik cihaz kullanması (iş dünyasında BYOD modeli ile ifade edilen yaklaşım )özellikle iyi bir çözümdür, çünkü projeci ve mimarlar özellikle inşaat sahasına henüz ulaşmadıkları vakitlerde de ortaya çıkan konularla önceden ilgilenme imkanına sahip olurlar. 

Ancak bulut çözümleri ve BYOD stratejisi kullanıldığında, bazı insanlar güvenlik konusunda da endişe duyabiliyorlar. Çalışanlar akıllı telefonlarını, tabletlerini veya dizüstü bilgisayarlarını her gittikleri yere götürebildiklerinden, bazı insanlar bu güvenlik açığının çok büyük bir risk oluşturup oluşturmadığını merak ediyorlar. Bu insanlar genel olarak işleriyle ilgili olan bu verileri kamuya açık ortamlarda değil kendi özel ağları içerisinde kullanmak istiyorlar. Ancak bu endişeleri gidermek amacıyla geliştirilmiş özel BYOD çözümleri mevcuttur.

Güvenlik Esas Olarak Kalmaya Devam Ediyor

Bulut hizmet sağlayıcıları, bu sektörde güvenliğin en önemli öncelik olduğunu bilir ve söz konusu olan müşterilerinin hassas verileri olduğundan müşterilerine bu anlamda saygı gösterirler. Bu nedenle hibrit çözümler giderek daha popüler hale gelmiştir.. Firmanın kendisine ait olan özel ağında yerel bir bulut ve aynı zamanda genel bir bulut yapısı birlikte kullanılır - bu sayede her iki model de hem ofiste çalışanlar tarafından hem inşaat sahasında hem de hareket halinde bulunan çalışanlar tarafından en uygun şekilde kullanılabilir. Ek olarak, akıllı telefonlardan dizüstü bilgisayarlara kadar değişen bir yelpazede, dış mekan kullanımı, veri yedekleme ve bulut erişiminde kullanılmak üzere mükemmel şekilde tasarlanmış olan dayanıklı cihazlar geliştirilmiştir.

Mimarlar, inşaat mühendisleri ve proje sorumluları için esneklik, özellikle de sürekli bağlantı ve verilere erişim açısından son derece önemlidir. Pratik BYOD modeli ve çeşitli bulut hizmetleri ile bu esneklik sağlanabilir ve en üste seviyede desteklenebilir. Bulut teknolojisi ile , proje sorumlularının dışında hiç kimsenin görmemesi gereken planların istediğiniz zaman görüntülenebilmesi, önemli dokümanların herkesle kolayca paylaşılabilmesi veya şantiye sahasında önemli değişiklikler yapılabilmesi gibi esneklik gerektiren çok sayıda kabiliyete sahip olmak mümkün hale gelmektedir.

Led Lambaların Gelişimi Trendleri ve Uygulama Sahaları

Elektrik fiyatı dünya çapında artmaktadır ve şirketler ve özel kişiler giderek artan işletme maliyetleri ve CO2 emisyonlarını azaltmanın yollarını aramaktadır. LED aydınlatmaya dönüşüm seçeneği şu anda kanıtlanmış bir çözüm olarak kabul edilmektedir. Jacobs University Bremen tarafından yapılan bir araştırmaya göre, bir floresan tüpüne kıyasla bir LED lambanın güç tasarrufu yüzde 60'a, bir ampulle karşılaştırıldığında yüzde 90 lara ulaşmaktadır. LED'lerin verimliliği son 40 yılda 10 yılda bir artmıştır, böylelikle mevcut LED'lerin ömrü 15.000 ila 50.000 saat mertebelerindedir. Yüksek güçlü LED'ler, diğer ampullerden daha fazla watt başına daha fazla lümen elde etmektedirler. Bu özellikleri onları özellikle insanların çok zaman harcadıkları depolar, atölyeler ve ofis binalarında kullanım açısından cazip hale getirir. Enerji tasarrufunun geleceği için en uygun çözüm, LED aydınlatma ve enerji tasarrufu davranışının birleştirilmesidir.

Led Armatür

LED'İN KEŞFİ

Nobel ödüllü Karl Ferdinand Braun 1876’ların başlarında, kristallerin sadece bir yönde elektriği iyi iletebildiğini özellikle vurguladığı bir konferans verdi. Bu özelliğin keşfi, LED lambalar tarafından ışık üretimi için temel olarak kabul edilir. Işık yayan diyotların mucidi olarak ( sırasıyla 1907 ve 1921 yıllarında )H.J. Round ve Oleg Lossew, kabul edilirse de aslında ilk LED'ler 1962'de kullanılmıştır. Ancak, düşük ışık etkinliği ve az sayıda renk sunduklarından başlangıçta sadece basit ekran komponentleri olarak kullanıldılar. Sonraları oldukça yüksek güçlü LED'ler yaygın olarak kullanılabilir hale geldikçe, diyotlar sinyalizasyon teknolojisi alanına girdi. Yüksek ışıksal verim ve uzun servis ömrü nedeniyle, LED'ler havalimanı önlüklerinde, sokak aydınlatmasında, fenerlerde ve aydınlatmada giderek artan oranda kullanılmaktadır. Bu trend önümüzdeki yıllarda da devam edecek.

Led Şeritler Yaşam Alanlarında Önemli Bir Aydınlatma Öğesi Haline Gelmiştir.

LED lambalar ve lambalar için Adeta Sınırsız Uygulama Seçenekleri 

Başlangıçtaki yüksek maliyetler LED'lerin atılımını engellemesine rağmen, Goldman Sachs iki yıl içinde uluslararası aydınlatma uygulama pazarının yüzde 80'inin LED'ler tarafından işgal edileceğini öngörüyor. Daha fazla belediye, sokak aydınlatmasını tüm ülke ekonomisine fayda sağlayan, maliyet tasarrufu sağlayan LED’ler ile donatıyor. LED'ler, kaldırımları ve otoparkları, ayrıca endüstriyel alanları ve yeşil alanları da aydınlatabilir. Özel sektörde daha çok farklı renklerde bina cephelerinin yanı sıra gölet ve havuz aydınlatması uygulamaları yapılmaktadır. Bununla birlikte, enerji tasarrufu için en büyük potansiyel özel hane halkları için söz konusu olmaktadır.Bu alanda, bir yenileme/dönüşüm yapılarak yıllık tüketim maliyetlerin yüzde 90'ına varan oranlarda tasarruf gerçekleştirilebilmektedir. Yeni nesil ampuller, LED armatürler ve lambalar, hepimizin iyi bildiği enerji tasarruflu lambaların yanısıra gün geçtikçe daha çok önümüze çıkmaya devam ediyor. Özellikle bu lambalar enerji tasarruflu lambalar ile kıyaslanacak olduğunda, civa içermediğinden dolayısıyla da toksik içermediğinden dikkate değer bir konumda bulunuyor. Buna ek olarak, LED'ler, yer tasarrufu sağlayan tasarımları nedeniyle , modern konut aydınlatma armatürlerinde sık sık kullanılmaya başlamıştır.. Daha şimdiden, yaşam alanlarında ince LED şeritler, hoş bir endirek aydınlatma sağlamakta ve vitrin veya çerçevelere göze çarpmayacak şekilde monte edilebilmektedir.

Bluetooth Ağı Üzerinden Aydınlatma Kontrolü

Akıllı aydınlatma devrimi olarak adlandırılan süreçte Led aydınlatmanın önemli bir rolü bulunuyor. Led armatürler Bluetooth ağı üzerinden bir ağ oluşturuyor. Ev, Büro veya bir fabrikada bulunan armatürlerin Blutooth yardımıyla bir ağa dahil edilmesi ve cep telefonlarıyla kontrolü mümkün hale geliyor. Bluetooth SİG girişimi 2015 yılında değişik stratejileri değerlendirebilmek amacıyla bir çalışma grubu oluşturdu. Öngörülen durumda, resmi Bluetooh-ağ standardının CSR mesh (ağ) tekniği esas alınarak geliştirilmesi bekleniyor. Bu teknik, ağ yapısına uygun , CEL MeshConnect benzeri Bluetooh modülleri için geliştirilmiştir.

Led armatürlerin akıllı ağlarla bütünleşmesi bu sayede daha kolay hale gelecek,aynı zamanda binalardaki güç altyapısıyla bütünleşme sorunları ile çok daha rahat başa çıkılabilecektir. 

Bluetooth üzerinden Aydınlatma Kontrolünün Pek Çok Üstünlüğü Bulunmaktadır. 

Bir AC/DC ya da DC/DC dönüştücüyü her bir soketle bütünleştirmek sadece yüksek maliyetli olmayacak, aynı zamanda enerjininin israfına da yol açacaktır. PoE yani Ethernet üzerinden Güç Taşınması tekniği bu konuda kolaylık sağlamaktadır: Güç dönüştürme işlemi sırasında meydana gelen kayıplar düşürülerek maliyetler kısılmış olacaktır. Diğer bir fayda ise elektrik akımı ve kontrol sinyallerinin aynı ağ kablosu üzerinden taşınıyor olmasıdır. 

Sektör 2016 yılında Dağınık Alçak Gerilim Güç sistemi (DLVP) ile tanıştı. PoE de olduğu gibi DLVP’de de Sınıf-2 güç değeri olan 100 watt ve gerilim değeri olan 60 Volt ile bir sınırlama söz konusudur. PoE, ağ kontrollü yapılarda uygulanacak akıllı aydınlatma için daha uygun iken, DLVP – açık bir standart haline geldiği sürece- kullanılması halinde aydınlatma tesisatı maliyetleri düşecektir.

IGBT'lerin Özellikleri

IGBT Kollektör-Emitör jonksiyonunda bipolar tranzistörlerde olduğu gibi asgari bir eşik gerilimi düşmektedir. Anma akımında bu değer tıkama gerilimine bağlı olarak 1,7 ila 3 volt arasında değişir. 

Bu değerler IGBT’lerin alçak gerilimde tercih edilen komponentler olmasına mani olur.

Yüksek akımlarda anahtarlama kayıpları, yüksek tıkama alan gerilimine sahip olan alan etkili tranzistörlere kıyasla daha düşüktür. 

IGBT alan etkili tranzistöre benzer şekilde gerilim kontrollü bir anahtarlama elemanıdır. 

IGBT İç Yapısı

Güç Mosfetlerinin tersine , Punch-Through IGBT’ler (PT-IGBT) akım taşıma kapasitesinin artırılması amacıyla paralel olarak bağlanamazlar. Punch-Through olmayan IGBT’ler (NPT-IGBT) buna karşın güç mosfetleri gibi pozitif sıcaklık katsayısına sahip olduklarından paralel olarak bağlanabilirler. Çoğu IGBT yüksek güç modülünde de bu şekilde bir bağlantı mümkündür. 

IGBT ters yönde sınırlı ölçüde tıkama yapabilmektedir. Çoğunlukla muhafaza kısmında Emitör ve kollektör arasına ters yönde iletime geçen bir koruma diyodu konur. Diğer türlü ihtiyaç durumunda bir harici koruma diyodu ile de takviye yapılabilmektedir. 

Güç mosfetlerindeki durumun tersine olarak, yüksek anahtarlama kayıpları özellikle de kesme durumunda bir zayıflık olarak göze çarpar. 

IGBT’lerin en çok göze çarpan üstünlükleri, yüksek  gerilim ve akım sınırlarıdır:

100 MW büyüklüğündeki güçler için bu değerlerin üst sınırı sırasıyla 6500 volt ve 3600 Ampere mertebelerindedir. Anahtarlama kayıpları ile sınırlandırılmış azami frekans 200 kHz civarındadır.