Isı alışverişi-8.Sınıf Fen ve teknloji dersi performans ödevi
17 03 2009

Isı alışverişi-8.Sınıf Fen ve teknloji dersi performans ödevi

Enerji Santralleri
Enerji santralleri, çeşitli girdiler kullanılarak elde edilen değişik formlardaki enerjiyi sanayi veya yerleşim birimlerinin kullanımına uygun haldeki elektrik ya da ısı enerjisine dönüştüren tesislerdir. Enerji santrallerinde enerji elde etmek için kullanılan girdiler çeşitlilik gösterirken, bu girdilere göre de tesis dizaynı ve kullanılan ekipmanlar da farklılık göstermektedir. Bu girdilere göre enerji santralleri şu ana başlıklar altında toplanabilir.

Hidroelektrik santrali: Yüksek seviyedeki su birikintisinin potansiyel enerjisinin kullanıldığı santraller.
Fosil yakıtlı enerji santrali(Termik santraller): Kömür, petrol veya doğal gaz gibi fosil yakıtların içeriğindeki hidrokarbonlardan çıkan kimyasal enerjinin kulanıldığı santraller.
Güneş enerjisi santrali: Güneşden gelen ışınların enerjisinin kulanıldığı santraller.
Nükleer reaktörler: Atom parçacıklarını ayıran veya birleştiren, fizyon veya füzyon enerjisinin kullanıldığı santraller.
Maremotris Enerji (Med Cezir enerjisi)
Jeotermal Enerji(Yerataşi Enerjisi)
Rüzgar enerjisi(Eolien Enerji)
Isının yayılma şekilleri

Isı üç şekilde yayılır:

  • İletim: Burada ısı enerjisi molekülden moleküle aktarılır. Bunun için moleküllerin birbirine dokunması gerekir. Bu yayılma biçimi daha çok katılarda görülür.

Ana madde: Kondüksiyon

  • Konveksiyon: Burada ısı enerjisini taşıyan hareketli bir ortamdır. Örneğin kalorifer peteklerindeki ısı havaya aktarılır hava bu ısıyı çevredeki cisimlere taşır. Başka bir örnek olarak kaynayan suyu verebiliriz. Isınma ilk önce aşağıdan başlar ve ısınan su molekülleri yukarı doğru çıkar. Soğuk olanlarda aşağı iner.

Ana madde: Taşınım

  • Işıma: Bunun için maddesel bir ortam olmak zorunda değildir. Örneğin güneşteki ısı enerjisi ve elektrik ocağındaki ısı enerjisi ışıma yolu ile çevredeki cisimlere taşınır.

Ana madde: Işınım

Isı enerjisi akışkanlarda (sıvı ve gazlarda) konveksiyon yoluyla ilerler. Konveksiyon ısının maddesel yerdeğiştirme ile yayılmasıdır. Gazın ısınan bölgesinde kısmi basınç artar ve yüksek basınçtan düşük basınca doğru gaz hareketi olur. Dolayısıyla sıcak gaz soğuk gaza doğru yerdeğiştirir. Gaz hareketi sayesinde gazın bir tarafındaki ısı her yere yayılır. Sıvılarda da benzer bir durum oluşur.

Isı katılarda iletim yolu ile yayılır. Katı maddenin molekülleri herhangi bir yolla hızlandırılırsa, hızlanan bu moleküller yanındaki moleküle daha hızlı çarpacağından yanındaki molekülleri de hızlandırır. Bu olay böylece devam eder ve sıcaklık katının her yanına dağılmış olur.

Enerji üretiminde kullanılan maddeler,kaynaklar
Bu yazıda elektrik enerjisi üretiminde kullanılan enerji kaynaklarından bahsedeceğiz. Bilindiği gibi elektrik üretimi santrallerde gerçekleşir ve blok diyagramı yandaki şekildeki gibi gösterilebilir. Enerji kaynakları aşağıda maddeler halinde verilip kısaca açıklanmıştır.

1- Termik Ham Enerji Kaynakları

Isı enerjisi kullanılarak elektrik üretilen santrallerde (Termik Santraller) kullanılan yakıtlar termik ham enerji kaynaklarıdır. Termik ham enerji kaynaklarının alt ısı değerleri önemlidir. Alt ısı değeri kaynağın bir kilogramının kullanılması sonucu kaç kalori ısı verdiğini belirtir ve Hu ile gösterilir.

Termik ham enerji kaynakları katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç alt başlıkta incelenir.

Katı maddeler;

Taş Kömürü, Linyit, Odun ve Çekirdek Enerjisidir.

Taş kömürünün Hu değeri 7000 kcal/kg’dır. Bir çeşit kömür olan Linyitin Hu değeri ise 2500-4500 kcal/kg arasındadır. EÜAŞ verilerini göre ülkemizdeki kurulu elektrik gücünün %32,51 i kömür kaynaklı elektrik santrallerinden oluşmaktadır.
Katı enerji kaynaklarından biri de odundur ve alt ısı değeri (Hu) 3000-4000 kcal/kg arasındadır. Fakat bu kaynakla elektrik üretimi ormanların azlığından dolayı günümüzde yapılmamaktadır.

En yüksek alt ısı değerli enerji kaynağı çekirdek enerjisidir ve Hu değeri 2×1010 kcal/kg’dır. Ülkemizde kullanılmayan bu enerji kaynağı ileri teknoloji ile kullanılır ve oldukça tehlikelidir. Buna karşı 1 kg çekirdek enerjisi ile 3000 ton taş kömürünün verdiği ısı elde edilebilmektedir.

Sıvı maddeler;

Sıvı enerji kaynağı olarak ülkemizde de kullanılan Fuel-Oil vardır ve alt ısı değeri (Hu) 10000 kcal/kg’dır. EÜAŞ verilerine göre kurulu gücün %3,61′i sıvı yakıtlar kullanan elektrik santrallerinden oluşmaktadır.

Gaz maddeler;

Gaz enerji kaynakları olarak da ülkemizde oldukça fazla kullanılan doğalgaz vardır. Doğalgazın Hu değeri 9300 kcal/m3‘tür. Yine EÜAŞ verilerine göre ülkemizdeki kurulu elektrik gücünün %16,35′i doğalgaz kaynaklı elektrik santrallerinden oluşmaktadır. Doğalgazda dışa bağımlı olmamız da elektrik enerjisinin fiyatını ve enerji sorunlarını artırmaktadır.

2- Su Kuvveti

Su zengini olan ülkemizde az kullanılan en ucuz hatta bedava enerji kaynağıdır. Fakat su ile elektrik üretmek için gerekli olan hidroelektrik santralinin kurulması termik santrallere oranla oldukça masraflıdır. Su kuvveti ile elektrik üretimi suyun yüksekten düşürülmesiyle potansiyel enerjisinin knetik enerjiye dönüşmesi ve suyun türbine çarpmasıyla knetik enerjinin çarkları çevirmesi ile olmaktadır. Su kuvveti ile enerji üretiminde suyun düştüğü yükseklik, türbin verimi, generatör verimi önemlidir.

Su santrallerinde üretilen elektrik enerjisinin gücü en genel ifade ile Pel=7,36.Q.H ile ifade edilir. Q düşen suyun debisi, H ise suyun düştüğü yüksekliktir.

EÜAŞ verilerine göre ülkemizdeki kurulu elektrik gücünün %47,54′ü hidroelektrik enerji santrallerinden oluşmaktadır.

3- Güneş Enerjisi

Güneş petekleri yardımıyla güneşten alınan enerjinin akülerde depolanması esasına dayanan sistem ile güneş enerjisi kullanılarak elektrik üretilebilir. Fakat günümüzde güneş peteklerinin verimlerinin oldukça düşük olması, peteklerin bakımının zor ve maliyetli olması, güneş enerjisinin verimli kullanılamaması gibi bir takım sebeplerden dolayı kullanılamamaktadır.

4- Rüzgar Kuvveti

Rüzgar kuvveti 4-25 m/s arasında hızı olan rüzgarlardan rüzgar türbinleri yardımıyla üretilir.  

5- Diğer Kaynaklar

Jeotermal enerji, gel-git ve dalga kuvveti diğer enerji kaynaklarındandır. Fakat bu kaynaklar ülkemizde kullanılmamaktadır.

1178
0
0
Yorum Yaz