Su Çevrimi
Posted by admin on November 15th, 2008
BUHARLAŞMA, YOĞUNLAŞMA VE YAĞIŞLAR (YAĞMUR VEYA KAR ŞEKLİNDE OLABİLİR) SU ÇEVRİMİNİN ÜÇ EVRESİNİ OLUŞTURUR.
Su çevrimi okyanuslar, akarsular, göller, kutup buzlan, atmosfer, gözenekli kayaçlar vb gibi sukürenin (hidrosfer) değişik hazneleri arasındaki sürekli alışverişin sonucudur. Suyun en büyük bölümü okyanuslarda ve denizlerde bulunur. Geri kalan su, buzların ve yeraltı sularının bol bulunduğu yerler olan kıtalara dağılmıştır ve çok düşük bir miktarı da atmosferde bulunur. Ne var ki atmosferdeki su, sürekli olarak okyanus ve kıtalardaki su kütlesiyle yer değiştirdiğinden, son derece önemlidir.
Su aktarımı üç temel olaya dayanır: buharlaşma, yoğunlaşma ve yağışlar.
Atmosfer okyanusların, ırmakların, nemli toprakların vb buharlaşmasıyla ve bitkilerin terlemesiyle nemlenir. Buharlaşma enerjiyi tüketir; bu da soğumayla kendini gösterir. Soğuma, su ve ışınım enerjisi bol, hava da kuru ve sıcaksa daha şiddetli olur; çünkü sıcak havanın su buharı tutma kapasitesi soğuk havadan daha yüksektir. Kuru hava taşıyarak yenilenmeyi sağlayan rüzgâr da buharlaşmaya yardımcı olur. Yeryüzünde buharlaşan ortalama su miktarı yılda 1 000 mm düzeyindedir. Bu rakam, enlemler arasındaki çok önemli eşitsizlikleri olduğu kadar, okyanuslarla kıtalar arasındaki önemli farkları da (eşit enlemlerde) gizlemektedir.
Sürekli sıcak olan dönencelerarası bölgelerdeki okyanuslar, buharlaşmanın en yüksek olduğu bölgelerdir.
Çevrimin ikinci evresi olan yoğunlaşma, atmosferdeki su buharının enerji salarak sıvı duruma geçmesidir. Yoğunlaşma, hava su buharına doyduğunda, yani nispî nem oranı yüzde 100 olduğunda gerçekleşir. Soğuk havanın su buharı tutma kapasitesi daha düşük olduğundan, havanın soğuması yoğunlaşmaya yardımcı olur. Havanın soğumasıysa, mesela yumuşak deniz havasının kışın soğuk bir karanın üzerine gelerek sise yol açmasında olduğu gibi, temasla veya daha sık görüldüğü üzere havanın yükselmesi ve basıncının azalmasıyla ortaya çıkabilir. Havanın yükselmesinin çeşitli nedenleri olabilir. Ama her durumda basman düşmesiyle havanın basına azalabilir ve hacmi artabilir. Bu sürecin sonucunda moleküllerin hareketi yavaşlar ve hava sıcaklığı düşer. Buharın, üzerinde sıvı-laşüğı zeminler olan yoğuşma çekirdeklerinin (tozlar, dumanlar, tuzlar) varlığı, yoğunlaşma ve su buharı, damlacıklar ve buz kristallerinden oluşan bulutlann oluşumu için ek bir koşuldur.
Damlacıklar veya kristaller yükselen havanın hareketini yenecek ve düşüş sırasında buharlaşmaya yenik düşmeyecek bir büyüklüğe ve ağırlığa ulaştığında yağışlar meydana gelir. Atmosferin aşağı katmanları soğuksa, bu yağışlar kar biçiminde, tersi durumdaysa yağmur biçiminde gerçekleşir.
Işınım Dengesi
Posted by admin on November 15th, 2008
IŞINIM, YERKÜRE ÖLÇEĞİNDE ELE ALINDIĞINDA AŞAĞI YUKARI DENGEDEDİR, AMA ENLEMLERE GÖRE ÖNEMLİ ÖLÇÜDE DEĞİŞİR.
Dünya’nın kendi çevresinde ve Güneş’in çevresinde dönmesi ile kutupların ekseninin Dünya’nın dönüş düzlemine göre eğimli olması, günün uzunluğunda ve Güneş’in ufuk üzerindeki azami yüksekliğinde değişmelere neden olur.
Alınan ışınım, günler uzun olduğunda ve ışınlar yeryüzüne dik olarak indiğinde en üst düzeydedir; bu durumda ışınlar eğik ışınlardan daha küçük yüzeyi ısıtır. Ekvatorda günün uzunluğu çok az değişir. Yukan enlemlere çıkıldıkça günler yazın uzar, kışın kısalır. Mevsimler arasındaki eşitsizliğin en büyük olduğu yer kutuplardır. Haziran gündönümünde Güneş ışınlan kuzey dönencesinde Dünya’ya dik olarak iner ve Kuzey Ya-nküre’de Güneş en yüksek noktadadır. Kuzey kutup dairesinin ötesinde Güneş batmaz, ama ışınların yüzeyle oluşturduğu açı ancak 23″ 27′ ‘dir. Aralık gündönümünde durum, Güney Yarıküre’de aynı, Kuzey Yan-küre’deyse bunun tersidir. Mart ve eylül ekinokslarında (ılım noktası), Güneş ışınlan ekvatora dik olarak iner ve bütün-yeryüzünde geceyle gündüz birbirine eşittir.
Böylece Güneş’ten gelen enerjinin miktarı mevsimlere ve enleme göre değişir.
Araya giren başka’etkenler de vardır. Yeryüzünün, mesela kar veya buzla kaplanarak açık bir renk alması sonucu ışınları yansıtma gücü (albedo) arttığında; ışınlar çok eğik olduğunda (bu durumda ışınların kat ettikleri yol uzar ve soğurma, yansıma ve yayılmanın neden olduğu enerji kayıpları büyür); bulutlu veya kirli hava Güneş ışınımının bir bölümünü geri yansıttığında önemli enerji kayıplan oluşur. Kutup bölgeleri ve kutupaltı bölgeler Güneş ışınlarından çok az yararlanır. Kışın hep gece yaşanır.
Yazın günler çok uzundur, ama ışınlar ufuk çizgisi üzerinde alçaktır. Hava berraktır, ama kana veya buzla kaplı bölgelerde albedo çok güçlüdür. Orta enlemlerdeki bölgelerde Güneş ışınımı mevsimlere göre büyük değişiklik gösterir. Kışın günler kısadır, Güneş ufuk çizgisi ü-zerinde alçaktır ve karların veya bulutlann üzerinde albedo etkisi önemlidir. Yazın günler uzundur ve Güneş ufuk çizgisi üzerinde yüksektir. Dönencelerarası bölgelerde Güneş ufuk çizgisi üzerinde daima yüksektir ve Güneş ışınımı en üst düzeydedir. Tropikal çöller dışında, yalnız yağmur mevsimindeki bulutlu havayla kurak mevsimdeki tozlar sınırlayıcı etkenlerdir.
Sonuçta, ışınım dengesi, dönencelerarası bölgelerde pozitif, 38° enleme doğru sıfır (mesela Sicilya’nın bulunduğu enlem), daha yüksek enlemlerde ise negatiftir.
Uzaktan algılamanın fiziksel ilkeleri, nesnelerin tayf izleri
Posted by admin on November 15th, 2008
UZAKTAN ALGILAMA, YERYÜZÜNDEKİ NESNELERİN YAYIMLADIĞI VEYA YANSITTIĞI ELEKTROMANYETİK DALGALARIN ÖZELLİKLERİNDEN YARARLANIR.
Sıcaklığı, mutlak sıfırın üzerinde (—273°C) her cisim bir elektromanyetik ışıma yayımlar. Sıcaklığı ne kadar yüksekse, yayımladığı ışınların dalga boyu o kadar kısa olur; Güneş, morötesinden kızılaltına kadar uzanan dalga boyu dizisi içinde ışıma yayımlar. İnsan gözü algılayıcıları, tayfın bir parçasına, yani beyaz ışığı karşılayan 0,4 ile 0,7 um arasındaki dalga boylarına karşı duyarlıdır. Uyduların optik aletleriyse nesnelerin yansıttığı görünen ışık ve yakın kızılaltı tayfları şeridini algılayacak şekilde planlanmıştır.
Her nesne tayfla ilgili davranışına göre tanınabilir. Dünya yüzeyini oluşturan cisimler, Güneş enerjisinin bir bölümünü soğurur ve öbür bölümünü yansıtır. Mesela klorofil bakımından zengin olan yeşil bitkiler, yeşil ışık bölgesindeki bir miktar ışığı yansıtır, buna karşılık fotosentez için ihtiyacı olan kırmızı ışığın büyük bölümünü soğurur ve nihayet yakın kızılaltı bölgesindeki ışınımla-rıysa çok güçlü bir şekilde yansıtır. Buna karşılık, kuru ve bozuk bitkiler, su, kuru veya nemli topraklar farklı tayflarla cevap verir.
Algılayıcıların topladığı enerji, önce elektrik işaretlerine dönüştürülür; bu işaretler sayısal veriler biçiminde iletilir ve nihayet bu sayısal veriler bilgisayarlarda işleme tabi tutulur. Sonra kullanılan her tayf şeridine bir renk verilerek, yapay renkli bir görüntü elde edilir. Bu yüzden sahte renkli denen görüntülerde kızılaltı kanalına kırmızı renk ayrılır; böylece yakın kızılaltı bölgesinde maksimum enerji yansıtan yeşil bitki örtüsü bize kırmızı olarak görünecektir.
Meteoroloji uyduları uzak kızılaltı bölgesinde yüzeye veya hava hareketlerine ilişkin görüntüler sağlar. Bu uydular, ısı biçiminde yayımlanan enerjiyi ölçer.
Türbinler ve Alternatörler
Posted by admin on November 13th, 2008
HlDROEUKTİRİK SANTRALININ EN ÖNEMLİ ÖĞELERİ TÜRBİN VE ALTERNATÖRLERDÎR. TÜRBİN, AKMAKTA OLAN, SUYUN ENERJİSİNİ MEKANİK ENERJİYE, ALTERNATÖRSE BUNU ELEKTRİK ENERJİSİNE DÖNÜŞTÜRÜR.
Bir hidroelektrik santralı birçok işlevsel birimden oluşur. Makine bölümünde vanalar, türbinler ve alternatörler, kumanda bölümünde kumanda, denetim ve sinyal donanımları, transformatör bölümünde alternatörlerin çıkış gerilimini iletim ham gerilimi düzeyine yükselten transformatörler bulunur.
Çarpmalı türbinler. Türbinleri oluşturan önemli parçalardan biri, akmakta olan suyun dinamik hareketi sayesinde dönen bir çarktır. Yüksek düşüşlii sandallarda kullanılan çarpmalı türbinlerde su bir lüleden geçirilerek hızlandırılır ve türbin çarkının çevresine yerleştirilen kepçelere püskürtülür; böylece suyun kinetik enerjisinin hemen hemen tümü mekanik dönme enerjisine dönüştürülür. Bu ilkeye dayalı olarak çalışan Pelton türbini, yüksek ve çok yüksek düşüşlü santrallarda kullanılır.
Tepkili türbinler. Bu tip türbinlerde su türbin çarkına düşük bir hızla, yani düşme noktasındaki kinetik enerjisinin küçük bir bölümüyle girer. Yönlendirici kanatçıklar yardımıyla türbin çarkının palalarına gönderilir, sonra çarkın merkezine doğru hızla itilir; bu nedenle basman hem kinetik hem de potansiyel enerjisine sahiptir. Mucitlerinin adlarıyla anılan Francis ve Kaplan türbinleri ile bütün pervaneli türbinler bu ilkeye göre çalışır. Francis türbini yaklaşık 400 m’ye kadar olan orta yükseklikteki düşüşlerde kullanılır; Kaplan türbinlerinden ve pervaneli türbinlerden daha çok 40 m’nin alandaki düşüşlerde yararlanılır. Özel olarak Rance gelgit santralı için geliştirilen balon grupları, yalnız alçak düşüşle çalışan santrallarda kullanılır. Bunlar, yatay eksenel akışlı bir Kaplan türbini ile su sızdırmaz ve balon biçiminde bir mahfazaya yerleştirilmiş bir alternatörden oluşur. Donanınım tümü bir su geçidinin içine yerleştirilir.
Alternatörler.
Türbinler, frekansı dönme hızlarıyla orantılı bir akım üreten alternatörleri çalıştırır. Türkiye’de enterkonekte elektrik iletim ağına bağlı olan santrallardaki makineler sabit hızda çalışır. Avrupa’da ve Türkiye’de kullanılan 50 hertz frekansındaki elektrik akımı için çok geniş bir dönme hızı aralığı uygulanır. Türbinlerin hızı dakikada 300 devire kadar çıkabilir. Francis ve Felton türbinleri en yüksek hızda çalışanlardır; alçak düşüşlü santrallann donanımında kullanılan Kaplan türbinleri çoğunlukla dakikada 100 devirden düşük hızlarda çalışır.
Alternatörler, kullanılan türbinlerin işlev türüne göre üretilir. Yüksek düşüşlü santrallarda düşey veya yatay alternatörler kullanılır. Orta veya alçak düşüşlü tesislerdeyse düşey alternatörler tercih edilir. Balonlu altematörlerse tümüyle suyun içindedir. Bir altematörün biçimi temel olarak dönme hızına bağlıdır. Düşük hızlarda çalışan bir altematörün çapı büyük, uzunluğuysa az olmalıdır.
Volkanik Hareketler ve Levha Tektoniği
Posted by admin on November 12th, 2008
DEPREMLER GİBİ YANARDAĞLAR DA, ÖZELLİKLE TAŞKÜRE LEVHALARININ SINIRLARINDA YER ALMAKTADIR.
Volkanik hareketler üç büyük grupta toplanabilir.
Okyanus sırtlanndaki volkanik hareketler. Yaklaşık 80 000 km’Iik bir zincir oluşturan okyanus sırtlan, okyanus tabanının tamamını, yani Dünya yüzeyinin üçte ikisini oluşturmuş olan, gezegenimizin en önemli yanardağ sistemini temsil eder. İki levhanın birbirinden uzaklaşmasıyla meydana gelen çökme, üst mantoda erimeye yol açar ve böylece bazaldi bir magma oluşur. Bu magma, yerkabuğundaki dikey çatlaklardan dışan sızar ve rift seviyesinde yayılır.
Dalma-batma bölgelerindeki volkanik hareketler. İki taşküre levhasının birbirine yaklaşması yerkabuğu üzerindeki volkanik hareketlere ve dağ sıralarının oluşmasına yol açar. Dalma-batma hareketleri iki ayn şekilde ortaya çıkar. İlkinde, bir kıta levhasıyla bir okyanus levhası birleşir. Bu durumda, yoğun ve soğuk olan okyanus levhası, kıta levhasının altına doğru kayar ve manto içine dalarak, sıradağların oluşumuna neden olur (Andlar gibi). Ikincideyse, iki okyanus levhası yer değiştirir. LevhaVrdan biri diğerinin altına kayarken, ada yayları oluşur (Tonga ve Manana adalan gibi).
Levha içi volkanik hareketler. Bu hareketler, birer sorguç gibi mantonun derinliklerine sapla’ narak, sıcak maddelerin taşküre tabanına kadar çıkmasına neden olan « sıcak noktalar »in varlığından kaynaklanır. Böylece ortaya çıkan volkanik oluşumlarda önce, akınlar ve lav çeşmeleri şeklinde dökülen, akışkan ve alkali bazalt kökenli bir magma görülür. Bugüne kadar yüze yakın sıcak nokta saptanmıştır (Hawaii ve Tahiti gibi). Kıta levhalanndaki bu sıcak noktalara veya genleşmeye bağlı çatlaklar çökmelere yol açar; oluşan çukur alanlarda da alkali esaslı volkanik oluşumlar görülür (Afrika rifti gibi).
Yanardağlar
Posted by admin on November 12th, 2008
En basit yanardağ derinlerde yer alan magma haznesinden beslenen bir ana baca çevresinde birikmiş kalıntılardan oluşan bir konidir. Bulunduğu ortamdaki çok yüksek basınç ve ısı, magmayı akışkan halde tutar. Aslında yanardağlar üzerinlerde hâkim olan basıncı serbest bırakıp, magmayı dışarı atarak Dünya’nın güvenlik supapları işlevi görür. Basınçs kadar yüksekse, püskürme de o kadar güçlü olur. Belirleyici etken, gazın oranıdır. Magma yeryüzüne çıkarken gazlar sıvı haldeki maddeden ayrılarak magmanın üzerine yayılır ve böylece basıncın artmasına neden olur. Magma gazla ne kadar yüklüce, püskürme de o kadar patlamalı ve tehlikeli olur.
Yanardağbilimin (volkanoloji) amacı, püskürme olaylarının anlaşılmasının yanı sıra patlama tehlikelerine karşı tedbir alabilmektir. 1985 yılında Kolombiya’da, Nevado del Ruiz’in patlaması 20 000 kişinin ölümüne neden oldu. Filipinler’deki Pinatubo Yanarda-ğı’nın 1991 haziranında patlaması, yüzyılın en büyük volkanik felaketine yol açtı; 800′den fazla insan öldü, 1,2 milyon kişi evsiz kaldı. Ancak, püskürme olaylarının ötesinde, yanardağlara bağlı doğal zenginliklerin (jeoter-mal enerji, magma hareketlerinden doğan maden yatakları) işletilmesi ve dünyanın evrimini yönlendiren süreç hakkında bilgi edinilmesi de söz konusudur. Aslında jpşğma, hem mantonun içindeki, hem de mantoyla kabuk arasındaki ısı ve madde alışverişlerinin başlıca taşıyıcısıdır. Volkanik hareketlerin ve yeryüzüne çıkan püskürtü maddelerinin incelenmesi, bize, Dünya’nın yaşamını yönlendiren mekanizmalar hakkında bilgi edinme imkânı sağlar.
Depremler
Posted by admin on November 12th, 2008
Sismoloji (deprembilim), her yönüyle depremleri inceler ve bunları önceden saptamayı amaçlar. «Epinyada, tarih boyunca, deprem yoğunluğunun ve yerel tektonik hareketlerin incelenmesi, kesin tarih vermese de, deprem riski taşıyan yerleri öngörmemizi sağlayabilmektedir. Buna en iyi örnek, ABD’nin batı kıyısındaki^Sah And-reas fayıdır. Son on yıllardaki deprem yoğunluğu ve tektonikle ilgili bilgiler, bir deprem olasılığının önceden saptanmasına imkân vermektedir. ABD, California eyaletinde yer alan San Francisco kentinin güneyi için 1988-2010 yıllan arasında, yüzde 30 ihtimalle 7 veya daha yüksek şiddette bir deprem olasılığı saptanmıştı. Kısa bir süre sonra beklenen gerçekleşti. 18 ekim 1989′da, kentin güney bölgesi, 7.1 şiddetinde bir depremle sarsıldı;
Sismoloji petrol ve maden araştırmalarında, aynca Dünya’nın iç anatomisinin incelenmesinde de sismik dalgalardan yararlanır. Dalgaların yayılım hızındaki değişiklikler, yerkürenin belli başlı birimlerinin (kabuk, üst manto, alt manto, dış çekirdek, iç çekirdek) tanımlanmasına olanak sağlamıştır. Bu görünüm yavaş yavaş kesinlik kazanmıştır. Bugün, sismologlar yeni bir çağa, dünyanın derindeki katmanlarının üç boyutlu görüntüsünü veren, sismik tomografi çağına girmişlerdir. Yerkürenin ortalama yapısına oranla dalgaların yayılım hızı arasındaki açıklıkların tanımlanması üzerine kurulu olan bu yeni yöntem, kesitler ve haritalar hazırlanmasına ve madde hareketlerinin seyredilebilmne imkân vermekte.
Volkanizma ve Tektonik
Posted by admin on November 8th, 2008
Merkür’ün yüzeyi, tümüyle volkanik kayaçlardan oluştuğu izlenimi vermektedir; bu kayaçların geçmişinin, gezegenin oluşum başlangıcına kadar uzanması mümkündür. Buna karşılık, yakın geçmişte bu gezegen üzerinde bir yanardağ etkinliğinin olmadığı sanılmaktadır.
Venüs’ün yüzeyi ise tersine, yakın geçmişi olan önemli volkanik oluşumlarla kaplıdır ve yer yer, volkanik kaynaklı olması muhtemel büyük kraterler gözlemlenmektedir. Yüzeyde görülen çember biçiminde, önemli bir engebe dev bir volkandan kaynaklanabilir ve Mars üzerinde saptamış volkanlarla karşılaştırılabilecek boyutlardadır.
Gerçekte, Mars üzerinde, dört dev volkan vardır; bunların yüksekliği 26 kilometre, taban çapları ise yaklaşık 500-600 kilometredir; ayrıca bunlar dışında çok sayıda küçük volkan bulunur. Bu oluşumlar günümüzde artık etkin görünmüyor; ama bir olasılıkla uzun zaman, çağımızdan yaklaşık 800 milyon yıl öncesine kadar etkinliklerini sürdürmüşlerdir. Bunların Mars yüzeyinin ve atmosferinin evriminde, önemli bir rol oynadığı sanılmaktadır. Tektonik de, gezegenden gezegene çok değişen, önemli bir rol oynamıştır. Nitekim, Merkür üzerinde, gezegenin dönüş hızının yavaşlamasından kaynaklandığı sanılan, çok eski bir kırıklar ağı saptandı. Öte yandan, çekirdek soğurken, litosferin (taşküre) sıkışması, yüzlerce kilometre uzaktan gözlemlenen yarıkların (3 kilometre yüksekliğinde) oluşumuna yol açar. Venüs üzerinde, kuzeyde ve ekvatorda yer alan büyük engebelerin yakınlarında, önemli tektonik yapılar (faylar, kıvrımlar) gözlemlendi. Bunlar belki de genel genleşme ve büzülme hareketlerinden kaynaklandı. Mars üzerinde tektoniğin etkisi, binlerce kilometre boyunca uzanan ve önemli çöküntüleri (grabenler) sınırlayan büyük faylarla kendini gösterir.
Güneş Enerjisinin Fotovoltaik Dönüşümü
Posted by admin on November 8th, 2008
Fotovoltaik etki silisyum gibi yarıiletken maddelerin içinde oluşmaktadır. Fotopiller (fotovoltaik hücre) bir P-N eklemi, yani iki katmanlı bir yarıiletken bölge içerir; bunların birindeki elektron azlığı ve diğerindeki fazlalığı eklemin her iki tarafında bir elektrik alanının meydana gelmesine yol açar. Yarıiletken tarafından emilen ışık akısının fotonları, eklemin her iki tarafında ayrı ayrı toplanan elektron delik çiftlerini oluşturur. Bunun sonucunda, eklemin aydınlanan yüzüyle ve buraya düşen ışığın yoğunluğuyla orantılı bir elektrik akımı meydana gelir. Açık, güneşli bir havada, 1 desimetre çapında bir fotopil yaklaşık olarak 1 watt üretir. Verimi çıkış gücünün gelen ışık gücüne oranı kullanılan malzemeye göre değinir.
Fotopiller genellikle çokkristalli veya amorf (biçimsiz) silisyumdan yapılır. Çokkristalli silisyum yüksek güvenilirliğinden ve yüksek veriminden dolayı (yüzde 10 ila 14) çekmektedir.
Buna karşılık, amorf silisyumun verimi daha düşüktür (yaklaşık yüzde 7), ama daha ince katmanlar halinde kullanılabilir, bu I nedenle daha az masraflıdır.
Fotopiller, 1950′lerde, uyduların elektrik elde etmesi için geliştirilmişti. 1975′ten beri. yeryüzünde kullanılmak üzengi üretilen pillerin sayısı uzayda kullanılanların sayısını aşmıştr On yıl içinde, dünya pazarı güç açısından 100 misli artmıştır.
Fotopillere iki tür kullanım alanı açılmaktadır. Biri esas olarak, cep hesap makineleri, kol I saadeti, telefonlar ve henüz pek yeni olan birkaç kullanım alan: için kimyasal pillerin ikame pazarını hedef almaktadır. İkine tür kullanım alam ulaşılması güç bölgelere, özellikle elektrik dağıtım şebekesinden yoksun Üçüncü Dünya ülkelerine yöneliktir. Bir grup fotopilden oluşmuş birçok güneş modülünde meydana gelen jeneratörler, SB pompalama, uzaktan yayın yapma, soğutma, aydınlatma ve dispanserleri elektrikle besleme işlerine yaramaktadır. Afrika’da, güne; enerjisinden faydalanarak geni; bir pompalama programı geliştiren Mali başta olmak üzere, Sahil Bölgesi’nin güneyindeki ülkeler güneş enerjisine en çok ilgi duyanlardır. Bazı Avrupa ülkeleri, ABD ve Japonya’da, 8 MW gücüne erişen fotovoltaik sandallar kurulmaktadır. Yereksenli yörünge üzerindeki güneş akısı her zaman sabit ve Dünya’ya ulaşan akının en yüksek değerine göre yüzde 30 daha fazla olduğundan, gelecek için pekde düşsel olmayan araştırmalar uzayda kurulacak güneş elektrik santrallannı hedef almaktadır. Bunlarla fotovoltaik dönüşüm kullanılarak 5 000-10 000 MW gücünde 5-10′ nükleer santrala eşdeğer enerji üretilecektir. Bunlar enerjiyi yeryüzüne çok yüksek frekanslarda (elektromanyetik UHF dalgalan) iletecektir. 1968′ de P.E. Glaser tarafından öne sürülen ve 1975′ten beri Amerikan Uzay ve Havacılık Dairesi NASA) tarafından benimsenen bu görüş üzerinde, Avrupa, ABD ve Japonya’da araştırmalar yapılmaktadır. Bu projenin çevre üzerinde yaratacağı sonuçlar, özellikle çok yüksek frekanslı dalgaların biyolojik etkileri aştırılmaya muhtaçtır.
Güneş Enerjisinin Isıl ve Termodinamik Dönüşümü
Posted by admin on November 8th, 2008
GÜNÜMÜZDE GÜNEŞ ENERJİSİ EVLERİN ISITILMASINDA YAYGIN OLARAK KULLANILMAKTADIR; NE VAR Ki GÜNEŞ TERMİK SANTRALLARI BUGÜNDEN YARINA GERÇEKLEŞECEĞE BENZEMEMEKTEDİR
Güneş enerjisi, basit bir fiziksel mekanizma olan sera etkisiyle ısı enerjisi olarak toplanabilir. Bunun için, üst yüzü camdan, alt yüzü kara bîr cisimden oluşacak bir kutu kullanılır. Güneş ışıması kutunun saydam yüzünden geçer ve kara cisimde soğurulur. Bu madde ısınır ve aldığı enerjiyi kızdaki ışıma şeklinde geri verir. Cam bu ışımayı geçirmediğinden ısı kutuda « hapsedilmiş » olur.
Düşük sıcaklıklı (100 °C’ye kadar) güneş panoları bu şekilde çalışır. Isı toplayla pano, içindeki akışkanları (kara cisim içinde dolaşan su, kara cisimle cam arasında dolaşan hava) ısıtır.
Evlerde kullanılan güneş enerjisi
Güneş enerjisiyle çalışan bir su ısıtıcısı, kapalı bir devreyle depoya bağlanan bir veya iki adet ısı toplayıcı panodan meydana gelir. Güneşlenme sırasında, panodan çıkan sıcak su, su deposuna girince soğuk suyla yer değiştirerek deponun üstüne çıkar ve böylece aşağıdaki soğuk su ısınmaya başlar (termosifon). Evlerin ısıtılmasında kullanılan güneş panolarında ismin suya geçmesini sağlayan ve ısınan suyun dolaşa dolaşa ısınıp su deposuna gitmesine imkân veren bir boru sistemi vardır. Panonun tabanında emdiği ısıyı dışarı vermeyen ve geceleri panoya geri veren maddelerden yapılmış yalıtkan bir bölüm bulunur.
Güneş jeneratörleri
Termodinamik yolla güneş ısısı elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Bu dönüşümde verim, ısı taşıyıcı sıvının sıcaklığıyla arttığından, Güneş ışınları optik yöntemlerle ısıtıcılar üzerinde yoğunlaştırılır. Bu jeneratörlerin iki türü vardın panolu santrallar ve kuleli santrallar.
Birinci tür santrallar, güneş ışınlarını toplayan parabolik-silindirik aynalarla, bu aynaların odaklarına yerleştirilmiş borulu ısıtıcılardan oluşur. Isıtıcılarda ısınan sıvı, iletim boruları vasıtasıyla bir türbine gönderilir; türbin de bir deternatöre bağlıdır.
Kuleli santrallar, güneş ışınlarının aynalar aracılığıyla ü-zerinde yoğunlaşunldığı, yüksek bir kuleye yerleştirilmiş tek bir ısıtıcıdan meydana gelir. Bu santrallar arasında en güçlüsü, California’nın Barstow şeririnde bulunan 10 MW gücündeki Solar One santralıdır. Fransa’da 1983 ile 1986 yılları arasında Targossanne’da (Pireneler) denenmiş olan Themis santrakysa 2,5 MW gücündedir.
