Rüzgar Nedir? Rüzgar Enerjisi – Rüzgar Türbinleri

476

—Rüzgâr, güneşin doğusundan batısına kadar yeryüzündeki farklı yüzeylerin, farklı hızlarda ısınıp soğumasıyla oluşmaktadır. Hareket hâlindeki havanın kinetik enerjisine ise, rüzgâr enerjisi denmektedir. Rüzgâr, atmosferdeki havanın dünya yüzeyine yakın, doğal yatay hareketleridir. Hava hareketlerinin temel prensibi, mevcut atmosfer basıncının bölgeler arasında değişmesidir. Rüzgâr, alçak basınçla yüksek basınç bölgesi arasında yer değiştiren hava akımıdır, daima yüksek basınç alanından alçak basınç alanına doğru hareket eder. İki bölge arasındaki basınç farkı ne kadar büyük olursa, hava akım hızı o kadar fazla olur.

Rüzgar enerjisi; doğal, yenilenebilir, temiz ve sonsuz bir güç olup kaynağı güneştir. Güneşin dünyaya gönderdiği enerjinin %1-2 gibi küçük bir miktarı rüzgar enerjisine dönüşmektedir Güneşin, yer yüzeyini ve atmosferi homojen ısıtmamasının bir sonucu olarak ortaya çıkan sıcaklık ve basınç farkından dolayı hava akımı oluşur. Bir hava kütlesi mevcut durumundan daha fazla ısınırsa atmosferin yukarısına doğru yükselir ve bu hava kütlesinin yükselmesiyle boşalan yere, aynı hacimdeki soğuk hava kütlesi yerleşir. Bu hava kütlelerinin yer değiştirmelerine rüzgar adı verilmektedir.

Rüzgâr Enerji Dönüşümü
Bir rüzgâr enerji dönüşüm sisteminin temel safhaları Resim 1.1’de gösterilmiştir. Türbin rotoru aerodinamik (hareket eden katı cisimlerin rüzgâr ile etkileşimi) olarak tasarlanmış kanatları yardımı ile rüzgâr dalga enerjisinin bir kısmını yakalayarak mekanik enerjiye çevirir. Düşük hızlı bu mekanik enerji dişli kutusu yardımı ile yüksek jeneratör hızı seviyesine çıkarılır. Eğer jeneratör yüksek kutup sayısına sahip ise dişli kutusuna ihtiyaç duyulmayabilir. Yüksek dönüş hızına sahip mekanik enerjiye çevrilmiş bu enerji ise jeneratör aracılığı ile elektrik enerjine dönüştürülür. Daha sonra transformatör ve iletim hatları aracılığı ile yerel elektrik şebekesine elektrik sayacı ve kesici üzerinden bağlanır. Tercih edilen rüzgâr enerji sistemi yapısına bağlı olarak transformatörden önce güç elektroniği üniteleri ile elektrik enerjisi farklı formlarda dönüştürülebilir.

Rüzgar türbinleri dönme eksenine göre üç gruba ayrılırlar:

1)Yatay eksenli rüzgar türbinleri ;

—Tek Kanatlı Rüzgar Türbinleri

—İki Kanatlı Rüzgar Türbinleri

—Üç Kanatlı Rüzgar Türbinleri

Çok Kanatlı Rüzgar Türbinleri

2)Dikey eksenli rüzgar türbinleri;

—Savonious Rüzgar Türbinleri

—Darrieus Rüzgar Türbinleri

—H-Darrieus Rüzgar Türbinleri

3)Eğik eksenli rüzgar türbinleri

ruzgar-enerjisinin-donusum-asamalari

Enerji Dönüşümünde Rüzgâr Türbinlerinin Etkisi
Rüzgâr türbinleri mekaniksel olarak elektrik jeneratörüne bağlı iki veya daha fazla kanatlarına bağlı olan rotorları yardımıyla rüzgârın kinetik enerjisini yakalar. Bu türbin bir direk veya yüksek bir kule üzerine monte edilerek, yakalayacağı kinetik enerjisi artırılmaya çalışılır. İstenilen güç üretim kapasitesini elde etmek için bir bölgeye birden fazla rüzgâr türbini kurulur. Bu tür yapılara rüzgâr çiftliği denir.

Türbinler genellikle Şekil 1.2’deki gibi yatay eksenli rüzgâr türbinleri ve düşey eksenli rüzgâr türbinleri olarak iki farklı şekilde tasarlanırlar.

ruzgar-turbin-sekilleri

Yatay eksenli rüzgâr türbinleri hem rüzgâr yönünde (downwind) hem de rüzgâra karşı (upwind) yönde çalışabilmektedir. Düşey eksenli türbinler ise rüzgârı her yönden kabul eder. Rotor dışındaki tüm bileşenler her iki rüzgâr türbininde de aynıdır. Günümüzde modern türbinlerin çoğu yatay eksen şeklinde tasarlanır.

Şekil 1.3’te yatay eksenli rüzgâr türbininin ayrıntılı iç yapısı görülmektedir

ruzgar-turbininin-ic-yapisi

—Rotor Blades (Pervane kanatları): Rüzgar enerjisini dönme hareketine çevirmeye yarar.

—Shaft (Şaft) : Dönme hareketini üreteçe iletir.

—Gear Box (Dişli Kutusu): Pervaneyle şaftın aralarındaki hızı arttırıp, üretece daha hızlı bir hareket iletilmesine yardımcı olur.

ruzgar-turbini-nasil-calisir

—Generator (Üreteç) : Dönme hareketinden elektrik enerjisi üreten bölüm.

—Breaks (Frenler) : Aşırı yüklenme ve bir sorun olduğunda pervaneyi durdurmaya yarar.

—Tower (Kule) : Pervane ve motor bölümününü yerden güvenli bir yükseklikte çalışmasını sağlar.

—Electrical Equipment (Elektrik Donanımı): Üretilen elektrik enerjisini ilgili merkezlere iletilmesini sağlar.

2012 yılı itibariyle ;

—Almanya : 30016 MW

—İspanya   : 22087 MW

—İtalya       : 7280   MW

—Fransa     : 7182   MW

—İngiltere  : 6480   MW

—Portekiz  : 4398   MW

—Türkiye    : 2261  MW kurulu güce ulaştı.

turkiye-ruzgar-haritasi

Kaynak :

  1. MEB- Yenilenebilir Enerji Teknolojileri
  2. Rüzgar Enerjisi ve Rüzgar Türbinleri Mustafa Ersin KELSOY Melih Atilla SOYSAL – Power Point Sunumu

 

PAYLAŞ
Önceki İçerikYalan Makinesi – Poligraf – Nöroteknolojik Tespiti – Etik
Sonraki İçerikLascaux Mağara Resimleri
36 yaşındayım. Yıldız Teknik Harita Mühendisliği mezunuyum. Taşınmaz değerlemesi yapıyorum. Bilim,uzay, tarih,arkeoloji konularına ilgi duyuyorum. Ön Türk Tarihini araştırmaktan keyif alıyorum. Yüzüklerin Efendisi ve Türkler üzerine (Orta Dünya'nın Analizi) kitap çalışmam tamamlandı. Yakın zamanda yayımlanacak.

HENÜZ YORUM YOK

CEVAP VER