Tez Konusu Piezoelektrik ile Titreşimden Elektrik Üretimi

[shutterhunter]

Merhabalar,

Tekstil mühendisiyim ve şuanda yüksek lisans tezim piezoelektrik + tekstil üzerine.

Tez konum şu ki; sürekli titreyen bir ürünü (bu bir cep telefonu, uzaktan kumandalı araba, vs. olabilir), piezoelektrik malzeme/kimyasal ile kaplanan/finişlenen ve elektrik akımını çok güzel iletebilmesi sağlanan kumaş ile kaplayarak, ürünün kendisinin titreşiminden elektrik enerjisi elde edip, bu enerjiyi bataryaya depolayıp, normalde titreşim süresi 20 dakika olan ürünün, bu sayede titreşim süresini daha da uzatmayı amaçlamak.

Dalgalardan veya rüzgardan elektrik üretimi ile hemen hemen aynı olduğunu düşündüğüm (eğer farklı ise mazur görün. Tekstil mühendisiyim elektrik-elektronik mühendisi değil), titreşimden de elektrik elde edimi konusunda sizlerden yardım/fikir/öneri talep ediyorum.

Tez konusu ve amacı kabataslak olarak bu şekilde. Tekstil kumaş, iplik vs konularını benim alanım olduğu için üstesinden gelebilirim ama iş biraz daha elektrik-elektronik konularına girdikçe konu benden maalesef çıkıyor. Bu sebeple piezoelektrik hakkında bir kaç sorum olacak.

1. Nereden başlamalıyım?
2. Elde edilen bu enerjiyi her hangi bir bataryaya depolamak/saklamak mümkün müdür? Mümkün ise bu enerjiyi depolamayı nasıl sağlamalıyım?
3. Depolanan bu enerjiyi, ürünün kendi bataryasına aktarımını nasıl sağlamalıyım ki, ürünün bataryası normalde 20 dk dayanırken bu elde edilen yeni enerji takviyesiyle 22 dk'ya çıkabilsin?

Not: Dakika bazındaki yazılan rakamlar örnektir.
Not 2: Konuyu yanlış başlığa açtıysam affola.

Her türlü öneri fikir ve yardıma açığım. Lütfen bu konuda yardımcı olur musunuz?
Teşekkürler

 

[Ar-kur-Tek]

Yanılıyorsam bağışlayın ama piezzoelektrik elemanlar titreşim değilde basınçla elektrik üretmiyorlar mı?

 

[shutterhunter]

Estağfrullah. Piezoelektrik malzemeler ile titreşimden de elektrik enerjisi elde edilebiliyor. MuratHoca adlı kullanıcı aşağıdaki başlıkta dile getirmiş,

https://www.kontrolkalemi.com/forum/konu/titreşimden-elektrik-üretimi-nasıl-olur.89214/

Piezoelektrik malzemeler titreşimi elektrik enerjisine çevirir ama bu yöntemle elde edilen elektrik enerjisi çok zayıf olur. O nedenle sadece ölçme ve kontrol amaçlı sinyal üretiminde kullanılır. Araba alarmlarının algılayıcıları buna örnek olarak verilebilir. Bir lamba yakmak veya bir motor çevirmek gibi çok miktarda güç gerektiren işler için titreşimle elektrik üretmek biraz zor olabilir.

Kuvars kristali (Doğal olanı) veya polikristalin seramik (Yapay) gibi piezoelektrik malzemeler var. Günlük hayatta en sık gördüğümüz piezoelektrik malzeme manyetolu çakmakların manyetolarındaki malzemedir. Bir çakmak manyetosuna titreşim uygulayarak bir LED yakılabilir mi? Bilmiyorum. Denemek lazım

Kolay gelsin

 

[Ar-kur-Tek]

Estağfrullah. Piezoelektrik malzemeler ile titreşimden de elektrik enerjisi elde edilebiliyor. MuratHoca adlı kullanıcı aşağıdaki başlıkta dile getirmiş,

https://www.kontrolkalemi.com/forum/konu/titreşimden-elektrik-üretimi-nasıl-olur.89214/

Yazan arkadaş detayı vermemiş.o yüzden neye dayanarak bunu yazmış bilemiyorum.Belkide o haklı.

Lakin benim bildiğim titreşim kristaller üzerinde basınç oluşturarak elektrik üretimi sağlanıyor.Yani titreşim dolaylı bir üretim çeşidi yani aslolan basınç.Hatta piezzo malzemeler basınç uygulanınca elektirik ürettiği gibi elektrik verilince genleşir.

Yani uzayıp kısalarak elektrik üretir yada elektrik verilince de uzayıp kısalır ki ikinci mantığa dayanan araç motorları için enjektörler vardır piyasada. Adam 200 civarında piezzo malzemeden tabakayı üst üste koyup ve gerekli zamanda elektrikle tetikleyince 200 tabaka toplamda 2 mm gibi bir genleşme sağlayarak enjektörün işlemesi sağlanıyor.

 

[shutterhunter]

Tabiki sadece bu alıntıyı örnek olması için yazdım. Araştırmalarım sonucunda pek çok bilimsel makale var titreşimden elektrik elde edildiğine dair. Ama şöyle de olabilir basınç altında ortaya çıkan titreşimden mi bilemiyorum.

Kısacası amaç piezoelektrik kristalleri veya filmleri ile finişlenen kumaşın hareket etmesi ile elde edilecek elektrik enerjisi ve bunun depolanması. Sanırım mantık dalgadan elektrik üretimi yada rüzgardan elektrik üretimi ile aynı. (Bana göre) Bana göre diyorum çünkü düz mantık kuruyorum. Elektrik-elektronikçi değilim. Eğer hayır, öyle değil, senin dediğin çok farklı bir olay derseniz fikirlerinizi dinlerim.
Teşekkürler

 

[Ar-kur-Tek]

Mantık güzelde o tür bir kumaşı üretebilecek misiniz?
İşin aslı üretim kısmı metalurji ve kimyaya girer ve ben o konulardan zerre kadar anlamam.Kusuruma bakmayın

 

[shutterhunter]

Kumaş kısmı bende. Ben de hareketten çok ufak (sanırım miliwatt olarak birimlendiriliyor) boyutta enerji ürettikten sonrasını yani bataryaya aktarım ve depolama kısmından anlamıyorum maalesef. Bu kısımlarla ilgili var mıdır bir tavsiyeniz?Teşekkürler

 

[by lent]

Üretim ve depolama adına yapılmış devre var, bence satın alıp üzerindeki piezoyu çıkarıp kendinizkini bağlayın veya üzerindekiyle test edin kullanın. Çinliler sağolsun en makul fiyatlar bunlarda;
https://www.aliexpress.com/wholesale?catId=0&initiative_id=&SearchText=energy+harvester

 

[shutterhunter]

By lent attığınız linkte çok şeyler var. Kastettiğiniz hangisi tam olarak? Yada bu depolama işlemini ingilizce olarak ne yazmam lazım bulabilmem için teknik terimi vs vardır belki.

 

[Ar-kur-Tek]

By lent attığınız linkte çok şeyler var. Kastettiğiniz hangisi tam olarak? Yada bu depolama işlemini ingilizce olarak ne yazmam lazım bulabilmem için teknik terimi vs vardır belki.

sayfanın altına doğru enerji hasat toplayıcı yazan devreleri kast ediyor galiba sayın By lent.
zan ederim ingilizcesi: Energy Harvester Breakout.
Piozzalardan gelen elektriği bu devre ile toplayıp kullanacağınız yere göndereceksiniz.