İçeriğe atla

Güç mühendisliği

Elektrik enerjisi sağlamak için kullanılan buhar türbini.

Güç sistemleri mühendisliği olarak da adlandırılan güç mühendisliği, elektrik gücünün üretimi, aktarımı, dağıtımı ve kullanımı ile bu tür sistemlere bağlı elektrikli aparatlarla ilgilenen elektrik mühendisliğinin bir anabilim dalıdır. Her ne kadar alanın büyük bir kısmı üç fazlı AC gücünün (modern dünyada büyük ölçekli güç iletimi ve dağıtımının standardı) sorunlarıyla ilgili olsa da, alanın önemli bir kısmı AC ve DC gücü arasındaki dönüşüm ve uçaklarda veya elektrikli demiryolu ağlarında kullanılanlar gibi özel güç sistemlerinin geliştirilmesiyle ilgilidir. Enerji mühendisliği teorik temelinin çoğunu elektrik mühendisliği ve makine mühendisliğinden alır.

Almanya'nın Aşağı Saksonya eyaletinde bir termal ve pnömatik tesis.

Güç

Aktarma hatları gücü şebeke boyunca aktarır.

Güç Mühendisliği, elektriğin üretimi, iletimi, dağıtımı ve kullanımının yanı sıra birçok ilgili cihazın tasarımıyla da ilgilenir. Bunlara transformatörler, elektrik jeneratörleri, elektrik motorları ve güç elektroniği dahildir.

Enerji mühendisleri şebekeye bağlanmayan sistemler üzerinde de çalışabilirler. Bu sistemlere şebekeden bağımsız güç sistemleri denir ve çeşitli nedenlerden dolayı şebekeye bağlı sistemlere tercih edilerek kullanılabilir. Örneğin, uzak yerlerde bir madenin şebekeye bağlantı için ödeme yapmak yerine kendi elektriğini üretmesi daha ucuz olabilir ve çoğu mobil uygulamada şebekeye bağlantı kesinlikle pratik değildir.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Türkiye'de elektrik mühendisliği</span>

Türkiye'de elektrik mühendisliği; Elektrik enerjisinin üretimi, iletimi, dağıtımı, enerji sistemleri ve alternatif akımda çalışan yüksek güçlü cihazların tasarımı, geliştirilmesi, korunması, denetimi, güvenliği ve işletilmesi konularıyla ilgilenir. Diğer adı güç mühendisliğidir. Afyon Kocatepe Üniversitesi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Kocaeli Üniversitesi, Yıldız Teknik Üniversitesi olarak 4 üniversitede eğitimi verilmektedir. Bunun dışında Elektrik-Elektronik mühendisliğine gidenler 3. veya 4.sınıfta güç mühendisliği ile ilgili opsiyonları seçerlerse 1kV üstü yüksek gerilim için imza yetkisine sahip olur.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik mühendisliği</span> elektrik, elektronikle ilgili mühendislik disiplinleri

Elektrik Mühendisliği veya Elektrik-Elektronik Mühendisliği; elektrik, elektronik ve elektromanyetizma üzerine çalışan ve bunları kullanarak çeşitli donanım ve sistemlerin tasarımı ve geliştirilmesi ile ilgilenen kapsamlı bir mühendislik disiplinidir. 19.yüzyıldan itibaren telefon, telgraf, elektrik enerjisisinin üretimi, dağıtımı ve geniş ölçekte kullanımıyla birlikte ayrı bir disiplin olarak ortaya çıkmıştır. 20. yüzyılda yarı iletken teknolojisinin gelişimi, transistörün icadı, mikroişlemcilerin ve bilgisayarların gelişimi ile daha kapsamlı bir disiplin haline gelmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Elektronik</span> elektrik kullanarak bilgi işleyen, taşıyan veya depolayan elemanları ve sistemleri inceleyen bilim dalı

Elektronik, elektronları ve diğer elektrik yüklü parçacıkları yönlendiren cihazları tasarlamak, oluşturmak ve çalıştırmak için fizik prensiplerini inceleyen ve uygulayan bir bilim ve mühendislik disiplinidir. Elektronik, transistörler, diyotlar ve entegre devreler gibi aktif cihazları kullanarak elektrik akımının akışını kontrol etmek ve yükseltmek ve onu bir formdan diğerine, örneğin alternatif akımdan (AC) doğru akıma (DC) veya analog sinyallerden dijital sinyallere dönüştürmek için kullanan fizik ve elektrik mühendisliğinin bir alt alanıdır.

<span class="mw-page-title-main">Fotovoltaik</span> Güneşten elektrik elde etme yöntemi

Fotovoltaik, güneş hücreleri ya da güneş panelleri sayesinde Güneş'ten elektrik elde etme yöntemidir. Fotovoltaik aynı zamanda bu konuda yapılan çalışmalara verilen genel bir addır.

<span class="mw-page-title-main">Alternatif akım</span>

Alternatif akım, genliği ve yönü periyodik olarak değişen elektriksel akımdır. En çok kullanılan dalga türü sinüs dalgasıdır. Farklı uygulamalarda üçgen ve kare gibi değişik dalga biçimleri de kullanılmaktadır. Bütün dalgalar birbirlerine elektronik devreler aracılığı ile çevrilebilir. Devrede kondansatör, diyotlar, röleler ile bu çevrim yapılabilir.

<span class="mw-page-title-main">İnvertör</span>

Güç çevirici (invertör), doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) çeviren elektriksel bir güç çeviricisidir. İnvertör çıkışında üretilen AC güç, kullanılan transformatörlere, anahtarlama ve kontrol devrelerine bağlı olarak herhangi bir gerilimde ve frekansta olabilir.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr çiftliği</span>

Rüzgâr tarlası veya rüzgâr çiftliği, elektrik üretimi için kullanılan ve aynı yerde bulunan rüzgâr türbinleri grubudur. Özel türbinler orta gerilim güç sistemine ve ağ şebekesine bağlanır. Elektrik şebekesinin orta gerilimdeki elektrik akımını bir transformatör yardımıyla yüksek gerilim iletim hattına bağlar.

<span class="mw-page-title-main">Rüzgâr gücü</span> Rüzgârdan elektrik enerjisi üretimi

Rüzgâr gücü, elektrik üretmek için rüzgâr türbinleri, mekaniksel güç için yel değirmeni, su veya kuyu pompalama için rüzgâr pompaları veya gemileri yürütmek için yelkenler kullanarak rüzgârın kullanışlı formundaki rüzgâr enerjisinin sonucudur.

Elektrik dağıtımı elektriğin son kullanıcıya ulaştırılmasıdır. Bir dağıtım sisteminin şebekesi elektriği iletim sisteminden tüketiciye ulaştırır. Örnek olarak, şebeke; trafo merkezleri, orta gerilim hatları, dağıtım merkezleri, dağıtım transformatörleri, alçak gerilim dağıtım hatları ve bazen ölçü devrelerini kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik şebekesi</span>

Elektrik şebekesi üretilen elektrik enerjisini kullanıcılara iletmek için oluşturulmuş bileşik bir ağdır. Elektrik gücü üreten enerji santralları, üretim kaynaklarından talep merkezlerine enerji aktaran iletim (nakil) hatları ve kullanıcılara bağlantı sağlayan bileşik dağıtım hatlarından oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Elektrik üretimi</span>

Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820'lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.

Fotovoltaik sistem veya PV sistem, güneş enerjisini kullanılabilir enerjiye çeviren sistemdir. PV sistem, birçok bileşenlerin bir araya getirilmesi ile oluşturulur ve güneş panelleriyle güneş ışığını soğurup elektriğe çevirir. Güneş çeviricisi elektriksel akımı doğru akımdan alternatif akıma doğru değiştirmektedir. Bunun gibi birleştirme, kablolama ve diğer elektriksel aletlerin kurulumu çalışan bir sistem oluşturmaktadır. Ayrıca bu sistem güneş takip sistemi ile kendisinin genel performansını artırabilir ve gömülü pil çözümünü de içinde barındırabilir.

Enerji sistemleri mühendisliği; enerji üretimi, iletimi ve kullanımı konularında maksimum verim hedefi güden mühendislik branşıdır. Makine, elektrik ve kimya mühendisliği bölümleri ile ortak çalışma alanları vardır.

<span class="mw-page-title-main">Şebekeye bağlı evirici</span> Güneş veya rüzgardan elde edilen doğru akım (DC) elektrik enerjisini alternatif akıma (AC) evirip şebekeye geri vermek için cihaz

Bir şebekeye bağlı evirici, doğru akımı (DC) 60 Hz'de 120V RMS veya 50 Hz'de 240V RMS olmak üzere bir elektrik şebekesine enjekte etmek için uygun bir alternatif akıma (AC) dönüştürür. Şebekeye bağlı eviriciler, yerel elektrik güç jeneratörleri arasında kullanılır: Güneş paneli, rüzgar türbini, hidroelektrik ile şebeke arasında.

Etiyopya Elektrik Gücü, Etiyopya Federal Demokratik Cumhuriyeti'nde devlete ait bir elektrik üreticisidir. Enerji santralleri geliştirme, yatırım, inşaat, işletme ve yönetim ile enerji üretimi ve enerji iletimi konularında faaliyet göstermektedir. Şirket, Etiyopya enerji sektöründe ana oyuncudur.

<span class="mw-page-title-main">Akıllı şebeke</span>

Akıllı şebekeler, içlerinde çeşitli işlemlerin yürütüldüğü, akıllı sayaçlar ile enerji ölçümlerinin yapıldığı ve yenilenebilir enerji kaynakları ile birlikte diğer verimli enerji kaynaklarının bulunduğu bir çeşit elektrik şebekeleridir. Elektriksel gücü düzenleme, kontrolü ve dağıtımı akıllı şebekelerin önemli özelliklerindendir.

Elektrikli araç şarj istasyonu tüm tam elektrikli (BEV) ve plug-in hibrit (PHEV) araçları şarj etmek için elektrik enerjisini kullanan cihazlardır. Bu istasyonlar, araçlar için çeşitli elektrikli şarj konektörü standartlarına uyan özel konektörler sağlar. Günümüzde sürekli gelişen teknolojilerle birlikte alternatif yakıtlar ile enerji ihtiyacını sağlayan elektrikli araçların çeşidi ve üretimi arttı. Yenilenebilir enerjinin önem kazanması, karbon emisyonu düşük sistemlere ilginin artması ve elektrikli araçlardaki batarya teknolojilerinin gelişimi beraberinde elektrikli araca olan güveni ve ilgiyi artırdı. Elektrikli araçların yaygınlaşması ile elektrikli araç şarj istasyonları da dünya geneline yayılmaya başladı. Şarj istasyonlarına olan talep arttıkça, daha yüksek voltaj ve akımlarda daha hızlı şarjı destekleyen ekipmana daha fazla ihtiyaç duyuluyor. Küresel olarak, elektrikli araç şarjı için halka açık şarj istasyonları sistemi artmakta ve enerji sektöründe bu altyapıları sağlamak adına çalışmalar geliştirilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Çok fazlı sistem</span> alternatif akım elektrik gücünü dağıtma araçları

Çok fazlı sistem, her elektrik döngüsü sırasında güç aktarımının sabit olduğu alternatif akım (AC) elektrik gücünü dağıtmanın bir yoludur. AC fazı, birden çok iletken kabloda AC arasındaki faz ofset değerini ifade eder. Fazlar, renk kodlarında olduğu gibi ilgili terminallere ve iletkenlere de atıfta bulunabilir. Çok fazlı sistemler, her iletkendeki voltaj dalgaları arasında belirli bir faza sahip alternatif akımlar taşıyan üç veya daha fazla enerjili elektrik iletkenine sahiptir; üç fazlı voltaj için faz açısı 120° veya 2π/3 radyandır. Çok fazlı sistemler, döndürmek için alternatif akıma dayanan elektrik motorlarına güç iletmek için özellikle kullanışlıdır. En yaygın örnek, endüstriyel uygulamalar ve güç iletimi için kullanılan üç fazlı güç sistemidir. Tek fazlı, iki telli bir sistemle karşılaştırıldığında, üç fazlı üç telli bir sistem, aynı iletken boyutu ve voltajı için üç kat daha fazla güç iletir.