PZT4 ve PZT5 Seramik Piezoelektrikler Kullanılarak Su Boru Hatlarındaki Basınç Dalgalanmalarından Enerji Elde Edilmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2026
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Fırat University
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Küresel enerji tüketiminin artması ve fosil yakıtlara olan bağımlılığın giderek artmasıyla birlikte, bu yakıtların maliyetleri de yükselmekte ve alternatif enerji kaynakları arayışı hızlanmaktadır. Çalışmamızın temel hedefi olan yapısal olmayan mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi her geçen gün daha da önem kazanmaktadır. Piezoelektrik özellikler, mekanik gerilim altında voltaj üretebilir ve bu etkilerle enerji geri kazanım uygulamaları aktif bir potansiyel yaratmaktadır. Bu araştırma, su hatlarındaki ani basınç dalgalanmalarının piezoelektrik enerji hasadı için mekanik bir kaynak olarak kullanılıp kullanılamayacağını incelemektedir. Deneysel çalışma için, belediye su hatlarına benzer 1 inç çapında borulardan oluşan bir deney düzeneği kurulmuştur. Borunun içine PZT-4 tipi bir piezoelektrik malzeme yerleştirilmiştir. Su ile temas edeceği için güvenli kullanım sağlamak amacıyla elektriksel olarak yalıtılmıştır. Deneysel düzende kontrollü basınç döngülerini sağlamak için küresel vanalar seçilmiştir. Sistem basıncının tutarlı kalmasını ve limitlerin aşılmasını önlemek için basınç regülatörleri kullanılmıştır. Deneylerin yapıldığı basınç aralıkları 1 ile 6 bar aralığında belirlenmiştir. Her döngüde meydana gelen ani basınç değişiklikleri, piezoelektrik eleman üzerinde mekanik gerilim oluşturarak ölçülebilir bir gerilim çıktısı üretmiştir. Deneysel düzende PZT-4 malzemesi ile yapılan testlerden sonra, aynı deneyler PZT-5 malzemesi ile tekrarlanmıştır. Deneysel düzenekten elde edilen veriler analiz edilmiş ve voltaj değerleri optimum çalışma basıncı aralığını belirlemek için kullanılmıştır. Sonuçlarla uyumlu piezoelektrik malzemeler mevcuttur ve altyapılara entegre edilmeye uygun olduğu görülmüştür. Bu şekilde kaybedilen hidrolik enerjinin bir kısmının geri kazanılabileceği değerlendirilmiştir. Ayrıca, bunun sürdürülebilir enerji uygulamalarına katkıda bulunacağı sonucuna varılmıştır.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Piezoelektrik, PZT, Enerji Dönüşümü, Basınçlı Su Boruları.
Kaynak
Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
38
Sayı
1
