Tren elektrik sistemlerinin enerji verimliliği açısından incelenmesi / Investigation of train electric systems in terms of energy efficiency

Abstract

Dünya ve ülkemizde lojistik taşımacılığı ve ulaşım için birçok alternatif yollardan faydalanılmaktadır. Günümüzde insan nüfusunun kalabalıklaşması ve ihtiyaçlarında bununla birlikte artmasından dolayı taşımacılık ve ulaşım büyük önem kazanmıştır. Taşımacılıkta kullanılan alternatiflerden biride trenlerdir. Trenler ekonomik ve güvenli olmasından dolayı dünyada olduğu gibi ülkemizde de birçok kişi tarafından tercih edilmektedir. Daha önceleri trenlerin işletilmesinde yakıt olarak kömür kullanılmaktaydı. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte dizel yakıtlarla çalışan lokomotifler üretilip tercih edilmeye başlandı. Bu tercihin sebebi, dizel lokomotiflerin kömürle çalışan lokomotiflere göre daha ekonomik ve taşıdığı yük de daha fazla olmasından kaynaklanmaktadır. Ancak fosil yakıtların sınırlı olması, günümüzde gittikçe azalması ve maliyetlerinin gün geçtikçe artması nedeniyle farklı enerji kaynaklarına yönelme zorunlu hale gelmiştir. Günümüzde kömürle çalışan lokomotifler tamamen kullanımdan kaldırılmıştır. Dizel lokomotiflerin yanında elektrikli lokomotifler de kullanılmaktadır. Elektrikli lokomotiflerin dizel lokomotiflere göre birçok avantajı olmasının yanında kataner hattı döşenmesi gibi bazı dezavantajları da bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında, elektrik enerjisinin her yönüyle trenlere kattığı kolaylığı incelenip maliyet ve enerji verimliliği açısından değerlendirilmiştir. Trenler, yük ve yolcu trenleri olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır. Yük trenlerinde aydınlatma, iklimlendirme, otomatik kapılar gibi donanımlar olmadığından sadece lokomotif kısmında elektrik sistemine ihtiyaç vardır. Yük trenleri ile birlikte yolcu vagonlarında hangi sistemlerden faydalanıldığını insan sağlığı ve konforu için gerekli olan aydınlatma ısı ayarının sağlanması için kullanılan sistemler ve güvenlik sistemini ele alınmıştır. Aynı zamanda normal bir tren yolu ile konvansiyonel elektrik hatlarının çekildiği yollar arasındaki maliyet farkları hesaplanarak yakıt ve elektrik enerjisinin tüketimi hesaplanıp ne kadar sürede kendisini amorti etme durumu incelenmiştir