Almanya'dan dünyanın en büyük yapay güneşi (2. sayfa)

Almanya'dan dünyanın en büyük yapay güneşi - Sayfa 2

Mr.Humble · 2017-03-24T10:00:28.0000000+03:00

[html] Fosil yakıtlara olan bağımlılığı ortadan kaldırmak için farklı enerji kaynakları arayışına giren Almanya, geçtiğimiz günlerde ilginç bir sistem geliştirdi. Alman Uzay ve Havacılık Merkezi’nde görev yapan bilim insanları, genellikle sinemalarda kullanılan ksenon ark lambalarından 149 tanesini bal peteği şeklinde yerleştirip bunların hepsini aynı anda açarak dünyadaki en büyük yapay güneşi oluşturmayı başardı. Peki ekip bu dev yapay güneşle ne yapmayı planlıyor? Ayrıca Bkz. Thync, uyumaya ve sakin kalmaya yardımcı olan cihaz üretti Güneş ve rüzgar enerjisi açısından yeterli kapasiteye sahip olmayan Almanya fosil yakıt kullanımını azaltırken ortaya çıkacak açığı kapatmak için füzyon enerjisi gibi farklı alanlarda çalışmalara yönelmişti. Yetkililer şimdi ise enerji ihtiyacını, kullanımı esnasında sera gazı salınımına neden olmayan hidrojenden karşılamak istiyorlar ancak evrende en çok bulunan element olan hidrojen gezegenimizde az miktarda bulunuyor. Şu an hidrojeni kullanmak için sadece elektroliz işlemi ile sudaki hidrojen elementlerini elde etmek mümkün ve Alman bilim adamları geliştirdikleri ‘’Synlight’’ isimli bu yapay güneşi hidrojen elde etmede kullanmak istiyorlar. Araştırmalarda Kullanılacak Synlight, üzerinde bulunan 149 ksenon ark lambasının aynı anda 20cm²’lik bir alana doğru çalıştırılmasıyla doğal güneş ışığından 10.000 kat daha yoğun olan ve 3500°C’ye varan bir güç uyguluyor. Bu sayede sistem; ekibe, doğal güneş ışığının su moleküllerine etkin bir şekilde nasıl uygulanabileceğini araştırmakla birlikte halihazırda kullanılan güneş panellerinin nasıl daha verimli hale gelebileceğini tespit etme imkanı sunuyor. Tabi sistem şimdilik sadece araştırmalar ve ortaya yeni bir enerji kaynağı çıkarmak için kullanılıyor ancak yine de sistemin kullanılmasını oldukça zor kılan unsurlar var. İlk olarak sistemin çalışması için çok yüksek miktarlarda enerjiye ihtiyaç duyuluyor. Araştırmacıların verdikleri bilgilere göre Synlight sadece 4 saat çalıştığında 4 kişilik bir hanenin 1 yıl boyunca tükettiği elektriği harcamış oluyor. İkinci problem ise Synlight kullanılırken çok dikkatli olmak gerekiyor zira Profesör Bernard Hoffschmidt’in dediği gibi sistem açıkken odaya girildiği anda bu yüksek güç karşısında insan bedeni yok olma tehlikesiyle karşı karşıya geliyor . Ayrıca deneyler, görevli bilim insanlarının zarar uğramaması için koruyucu radyasyon odalarında gerçekleştiriliyor bu ekibin müdahale imkanını kısıtlıyor. Şimdilik Synligth’ın enerji ihtiyacını çözmekten ziyade Güneş hakkındaki sorulara cevap verecek şekilde kullanılması bekleniyor. Uzay yolculuğu yapacak uzay ekipmanlarının yolculuk öncesinde Synlight ile test edilmesi şu an için Synlight’ın üstlenebileceği en işlevsel görev olarak nitelendiriliyor. [/html]

Sıcak Fırsatlarda Tıklananlar

Editörün Seçtiği Fırsatlar

Daha Fazla

Bu Konudaki Kullanıcılar: Daha Az

1 Misafir - 1 Masaüstü

5 sn

25
Cevap

2
Favori

620
Tıklama

Daha Fazla
İstatistik

Konu İstatistikleri Yükleniyor

Konuya Özel

0 oy

Öne Çıkar

Cevapla

Sayfa:

önceki 1 2

Giriş

Mesaj

Muguroz

Teğmen

237 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Tugrul_512bit

kullanıcısına yanıt

Kötü niyetle söylemiyorum bunu fakat aradan yillar gecmis olmasi bir detayi unutmus olmaniza sebeb olmus olabilir. Günes pillerinin verimliligini hesaplarken bir cok faktör/verimlilik degeri hesaba katilir. Kimisi %90'a yakindir

En basta 2 adet verimlilik kisitlamasi vardir ve bu sistemler fizik kanunlari geregi bu kisitlamalari asamaz. Ulasilabilecek azami verimlilik düzeyi 2 adimda kaba olarak ideal sistemler icin hesaplanir ve azami verimlilik su sekilde kisitlanir:

Günes pili yapisi geregi, günes isinini elektrige cevirmek bir dizi dönüsüm islemiyle gerceklesir. Fotonun emilip elektronu hareket ettirmesi, hareket eden elektronun elektrik akimi olusturmasi enerji dönüsümleridir (Termik isinim enerjisinin kimyasal enerjiye, onun da elektrik enerjisine dönüsümü) ve bu dönüsümler %100 verimle gerceklesmez. Bütün adimlar incelenerek fizik kanunlari cercevesinde azami verimlilik hesaplandiginda, bu verimlilik degerinin Carnot-verimliligine esdeger oldugu görülür. Carnot makineleri iki farkli isi kaynagi arasinda calisan, isi makinalarinin (araba motorlari, gaz/buhar türbinleri gibi) ulasilabilecegi azami verimliligi hesaplamada kullanilir ve hesabinin basit olmasi ve degerlerin ayni cikmasindan ötürü isi makinasi olmamasina ragmen Günes pillerine de uyarlanabilir. Sunu belirtmek isterim: Carnot verimliligi ideal kosul verimliligidir. Dünyamiz sartlarinda (idel olmayan ortamda) ulasilmasi mümkün degildir. Bu denklem de su sekilde hesaplanabilir:

(Carnot verimi)Nc=1-(Tgp/Te)
Tgp=Günes pili yüzey sicakligi (Atmosfersicakligi 27°C~=300 Kelvin
Te= emici yüzey sicakligi

Ikinci adim biraz daha komplikedir. Günesin yaydigi isinin azami emilimi kara gövdeler icin (mükemmel emici, mükemmel yayici) Stefan-Boltzman denklemiyle aciklanir (Almanlar'a laf eden arkadaslara gelsin bu kücük bilgi: Joseph Stefan Slovenya kökenli Avusturyali, Ludwig Boltzmann da Avusturyali bilim insanlaridir) Ayrica asagida yapila hesaplamada rotasi atmosferden gecen isinim enerjisinin atmosfer sebebiyle enerji kaybi hesap edilmemistir (o da hesap edilse daha düsük cikacaktir)

(emilim verimi) Ne=1-(Te⁴/Tk⁴)
Te⁴: emici yüzey sicakliginin dördüncü kuvveti(kisaca üssü 4)
Tk⁴=Kaynak yüzey sicakligi üssü 4 (Günes yüzey sicakligi ~5800 Kelvin)

Yalniz burada kücük bir nüans daha vardir: Günes'ten yayilan enerjiyi absorbe eden ve kara gövde (mükemmel emici, mükemmel yayici) oldugunu farzettigimiz günes paneli de radyasyonla isi transferiyle emdigi/absorbe ettigi enerjinin bir kismini kendisi geri atmosfere yayar. Bu da verimliligin düsmesine sebep olur.

iki ifadeyi birbiri ile carparsak:
Nc*Ne=(1-Tgp/Te)*(1-Te⁴/Tk⁴)

Almanya'dan dünyanın en büyük yapay güneşi

Bu denklemde Emici Yüzey sicakligi (Te) Carnot verimiyle dogru, Emilim verimiyle ters orantilidir. Bu ifadenin maksimum degerinin bulunmasi icin denklemin Te'ye göre türevi alinip sifira esitlenir ve ortaya cikan ifade sudur:
Te=2500 K'de bu iki ifadenin carpimi maksimum degeri olan %85'e ulasmaktadir. Yani siz nasil bir sistem kurarsaniz kurun verimlilik %85'i gecemez
Bunun üzerine daha bir sürü farkli, verimlilik derecesini düsürücü etkilerin girmesiyle (Thermalisation/Thermalization=termalizasyon gibi, ilgilenirseniz bu etkileri de elimden geldigince aciklamaya calisabilirim) toplam verimlilik iyice düsmektedir. Su an laboratuvar ortaminda üretilen günes pillerinin verimlilik rekorunu %46 ile Fraunhofer ISE (Avrupanin en büyük, üniversiteden bagimsiz Alman ensitüsü) elinde tutmaktadir. Piyasa ürünlerinin verimliliginde ise azami %25 seviyesindedir.
Kaynak: https://de.wikipedia.org/wiki/Solarzelle#Wirkungsgrad ve ders notlari

DH Misafiri

Misafir Üyelik

96422 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Kartal Göz

Yarbay

19494 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Goalkeeper13

Çavuş

61 Mesaj

Tüm Başarılarını Gör

Sayfa:

önceki 1 2

Ip işlemleri

Bu mesaj IP'si ile atılan mesajları ara Bu kullanıcının son IP'si ile atılan mesajları ara Bu mesaj IP'si ile kullanıcı ara Bu kullanıcının son IP'si ile kullanıcı ara

KAPAT X

%40
Kazan

%2,8
Kazan

%5
Kazan

%6,8
Kazan

%1,6
Kazan

%3,2
Kazan

%5,5
Kazan

%1,2
Kazan

%5
Kazan

%3,2
Kazan

%6,4
Kazan

%2
Kazan

Alışveriş Yaptıkça Para Kazan Harekete Geç »