Enerji Depolama,Pompalı Depolama Sistemleri,Elektrik ,Isı Depolama,Mekanik Enerji

Enerji Depolama,Pompalı depolama sistemleri,Elektrik ,Isı depolama,Mekanik enerji

Doğal KORUNUM YASALARI, enerjinin yaratılamayacağını ve yok edilemeyeceğini belirtirAncak, uygun bir yöntem kullanılarak, bir türden ötekine dönüştürülmesi olanaklıdır Güneş enerjisi ve nükleer enerji dışında, genellikle enerjinin doğal yoldan depolanmış türleri kullanılır (Bk ENERJİ KAYNAKLARI) En sık uygulanan enerji depolama biçimi, araç depolarına yakıt doldurulması örneğinde olduğu gibi, bu doğal kaynağın saklanmasıdır Bazen de enerji, doğal kaynağından elde edildikten sonra, ilerde kullanılmak için yeniden depolanabilir Bu yöntem, yeni bir dönüşüm işlemini ve enerjinin bir bölümünün bu işleme harcanmasını gerektirir
Enerjinin depolanması şu nedenlerden gereklidir: Gereksiniminde oluşacak dalgalanmaları karşılamak; daha sonra yararlı olabilecek enerjinin boşa harcanmasını önlemek; uzunca bir süre enerji biriktirerek bunu bir anda tüketmek; sürekli iletim sistemlerinin kullanışlı ve elverişli olmadığı durumlarda enerji kaynaklarını taşımak

Pompalı depolama sistemleri:

Elektrik konusunda enerji depolamak için geliştirilen en yaygın yöntem, «pompalı depolama Bu türden sistemler, günde dört-beş saat çalışacak ve gereken suyu, elektrik tüketiminin en düşük olduğu sırada (genellikle altı saat içinde) üstteki depoya pompalayacak biçimde ayarlanır Motorlarda ve borularda kaçınılmaz sürtünme yitimleri oluştuğundan, elde edilen enerji, pompalama işlemi sırasında tüketilen enerjinin % 70'i kadardır

Sıkıştırılmış hava ve gaz sistemleri:

Gerektiği zaman enerjisinden yararlanmak için, büyük tanklara, kompresörlerle basınçlı hava doldurulabilir Bu tür sistemler, özellikle fabrikalarda PNÖMATİK ALET-LER'i ve başka sistemleri çalıştırmada çok sık kullanılır Fabrikalarda, tümü elektrikle çalışan araç ve gereçlerin kullanılması, enerji tüketimi yönünden çok pahalı ve verimsiz bir yöntemdir Sıkıştırılmış hava, yüksek verimli kompresörlerin kullanılmasını sağlamanın yanı sıra, tezgâhların tükettiği enerji miktarındaki dalgalanmanın şebekeden alınan güce yansımasını önler Bu tür sistemlerin verimleri % 50 dolayındadır, ama sağladıkları öteki yararlar, yitimlerden önemlidir

Pnömatik ve hidrolik denetimle güç sistemlerinde enerjiyi depolamanın bir yolu da, gazların sıkış-tırılmasıdır Bu sistemlerdeki pnömatik ya da hidrolik güçten, makinaları çalıştırmada ve trenlerde, otobüslerde kapılan açıp kapamak gibi işlerde yararlanılır Pnömatik sistemlerde de daha önce sözü edilen basınç deposu bulunur Yağla çalışan hidrolik sistemlerde ise, bir alıcı bölüm yeralır Alıcı bölüm içinde, yağı, sıkıştırılmış hava ve gazdan ayıran bir diyafram bulunur Alıcıya yağ dolduğu zaman, diyafram sıkışarak, arkasındaki havayı da sıkıştırır Yağ dışarı akınca, sıkışan havanın enerjisini de alır
Pompalı depolama yerine/ sıkıştırılmış havalı sistemlerin kullanılması için çalışmalar yapılmaktadır Bu sistemlerde ya özel olarak yapılmış alıcı bölümler (genellikle NÜKLEER REAKTÖR basınç kazanlarında olduğu gibi, öngerilmeli betondan yapılmış bölümler) kullanılması ya da havanın, yer altındaki doğal boşluklara doldurularak saklanması düşünülmektedir Ancak bu tasarılar, şimdilik hazırlık aşamasından ileri geçmemiştir

Elektrik depolama:

Elektrik depolamanın en yaygın örneği, kurşun-asit AKÜMÜLATÖR'leridir Aşağı yukarı 10 saat süreyle doldurulan bir akümülatör, boşalırken, gerçek depolama kapasitesinin (amper x zaman) yaklaşık % 90'ını verebilir Ancak, boşalma sırasındaki gerilim, doldurma (şarj) geriliminden daha düşük olduğundan, alınan enerji gerçekte, doldurmak için tüketilen enerjinin % 75'i kadardır

Taşıtlarda akümülatörün ağırlığı çok önemli 'olduğundan, kapasiteyi aynı tutarak, ağırlığı azaltma yolunda çeşitli çalışmalar yapıldı Son otuz yıl içinde, «alkali akümülatör 1967 yılında Ford şirketi, aralarında alüminyum plakalar bulunan sıvı sodyum ve kükürtle yapılmış, tümüyle yeni bir akümülatör geliştirildiğini açıkladı 300°C sıcaklıkta çalışması gereken bu akümülatörün birim ağırlık başına çıkış gücü, kurşunlu akümülatörünkinin en az altı katıydı Ford akümülatörü yeterince geliştirildiği zaman, elektrik enerjisiyle çalışan bir aile otomobili yapmak olanağı doğacaktır

Isı depolama:

Elektriğin ısınmada kullanılması, son derece verimsizdir Çünkü elektrik üretilirken, önce yakıttan alınan enerji ısıya, ardından mekanik işe, sonra da ancak % 40 ya da daha az verimle elektrik gücüne dönüşür Bu yüzden, elektrik enerjisinin yeniden ısıya dönüştürülmesi savurganlıktır Ne var ki, temiz ve rahat olması nedeniyle, bazen verimsizliği göze alınabilir Özellikle elektrikli ısıtma sistemleri verimli sayılabilir Bu tür sistemlerden hem evlerde, hem de fabrikalarda yararlanılır

Direnç telleri (elektrik sobalarındaki tellere benzeyen türden), ısı kapasitesi çok büyükx olan (küçük sıcaklık değişmeleri için büyük ısı miktarları soğurur) ısıya dayanıklı maddeden yapılmış bloklar içinden geçirilir Blokların içinde hava kanalları bulunur Isının çevreye yayılarak yitip gitmemesi için, bütün sistem bir koruyucu kutu içine yerleştirilmiştir Sistemin içinden geçirilen hava, ısıyı taşır Havanın akışı, dışardakı sıcaklığa bağlı olarak kendiliğinden çalışan otomatik pervanelerle ayarlanır Bu sistemler, genellikle bir zaman rölesine bağlanır ve telter, yalnızca geceleri ısıtılıp, istendiği zaman havayla dışarı ısı vermesi sağlanır Elektrikli ısıtma sistemlerinde tek yitim, çevreye yayılan ısıdır Ancak, bu da zaten ısıtılmak istenen alana verildiğinden, verimi % 100 sayılabilir

Isıya dayanıklı maddelerden yapılmış bloklar yerine, içinde uygun tuzlardan oluşan bir karışım bulunan depoların kullanılmasıyla, geniş kapasiteli ısı depolama sistemleri elde edilir Karışımın bileşenleri, erime noktası istenilen sıcaklığa eşit olacak biçimde seçilir Sisteme ısı verildiği zaman, bu tuzlar erir; sistemden ısı alınınca da, tuzlar yeniden sertleşir Güneş enerjisi dahil birçok ısı kaynağına uygulanabilecek nitelikte olan bu depolama türü, şimdilik yaygın biçimde kullanılmamaktadır

Mekanik enerji depolama:

Yaygın kullanım alanı bulmamakla birlikte, enerjinin yalnızca mekanik araçlarla depolanmasını sağlayan sistemler de_ vardır Bunların en yalınlarından biri, tren istasyonlarını, tren yolunun genel düzeyinden daha yüksek yapmaktır Böylece, hızla gelen trenin kinetik enerjisi, istasyona yaklaşırken yokuş çıkmasıyla (ve kuşkusuz yavaşlamasıyla) potansiyel enerjiye dönüşür Tren, istasyondan çıkınca yokuş aşağı gideceğinden, potansiyel enerji, kinetik enerjiye dönüşerek hızlanmasına yardımcı olur
Yol düzeyini değiştirme olanağı bulunmayan yerlerde, aynı sonucu veren başka çözümler de uygulanmıştır Bunlardan biri, fazla enerjiyi bir volanı döndürme yoluyla (kinetik enerji olarak) depolayıp, buııu gerekli olduğu zaman kullanmaktır
Bu sistemin en başarılı örneği, İsviçre'de kullanılan bir tür otobüstür (Gyrobus) Alışılmış enerji kaynaklarından hiç biriyle donatılmamış bu araç, gerekli enerjiyi, her durakta bulunan elektrik sistemlerine bağlanarak sağlar Elektrik şebekesinden alınan güç, hem aracın üstündeki volanı döndürür,

İnsanlar, enerjinin niteliğini anlamadan yüzyıllarca önce, amaçlarına ulaşmak için enerji depolamayı biliyorlardı Ok ve yay ile mancınık gibi birçok araç, temel enerji kaynağını, yani insan gücünü depolar Yayda ya da mancınıkta % 100 verimle depolanan insan gücü, okun atılması için birden serbest bırakılır