BİZDEDE

Rüzgar Türbünü

Elektrik zamlarından sonra gitgide önem kazanan alternatif enerji çeşitlerinden birisi olan rüzgar enerjisini elektriğe çevirmek için gerekli bir rüzgar türbini yapımı bu sitede güzel ve detaylı bir şekilde anlatılmış. Ama ingilizce olan sitedeki projenin özetini burada yayınlamayı uygun gördük, orijinal sitesinden daha detaylı olarak projeyi takip edebilirsiniz.

Gerekenler aşağıdaki resimdeki gibi;


+ 1 adet 260VDC - 5A motor
+ Uygun ölçülerde üçgen metal plaka,
+ 1 adet pvc borudan aşağıda anlatılan gibi kesilmiş olan 3 adet pervane ucu,
+ yeterli sayıda civata, vida
+ yerden yükseklik kazandırmak için dayanıklı bir direk (size kalmış, ağaç, metal olabilir)
+ Motoru rüzgar yönünde döndürmeyi sağlamak için bilyalı bir döner sistem.


Önce pervanenin uçlarını oluşturmak için bir adet 50 cm uzunluğunda 18 cm genişliğinde pvc boruyu diklemesine resimdeki gibi 3 parçaya ayırıyoruz.


Sonra ayırdığımız bu 3 parçayı aşağıdaki gibi kesiyoruz.


Herbir parça aşağıdakine benzemeli




Sonrasında ise bu pervane parçalarını üçgen metal plakaya monte ediyoruz.



Bu üçgen plakayıda uygun bir mil, civata yardımıyla güç üretecek motora monte ediyoruz.

Türbinin rüzgarın yönüne göre dönmesi için arka kısmına bir kuyruk parçası eklenmesi gerekmekte. Bunun için önce motoru metal bir kare progfil e aşağıdaki gibi monte ediyoruz. Burada hafif olması açısından portatif rafların yapımında kullanılan delikli L profiller de kullanılabilir.


Daha sonra üstteki resimdeki gibi motorun yatay eksende dönme hareketini sağlayacak olan bilyalı bir döner sistem üzerine monte ediyoruz. Burada bisikletin göbeğinden yada tekerleklerin göbek kısmındaki parçaları da kullanabiliriz.



Motorumuzu hava şartlarından korumamız gerekiyor, bunun için de yine bir pvc yani plastikten yapılma bir boru kullanabiliriz. Bu borunun içerisine motorumuzu monte edip yağmur ve güneşten koruyabiliriz. Fakat motor enerji üretirken ısınma sorunu olabilir, (özellikle bağlantı noktalarında) Bunun için havalandırma için delikler bırakmakta fayda var.



Rüzgar Türbinimiz hazır gibi,


Testlerden sonra oluşturacağımız depo, doğrultucu, düzenleyici sistemlerden elektriği geçirerek kullanabiliriz.

Bu arada bu sistemin gücünden bahsetmekte fayda var.
60 cm kanat uzunluğunda ve 18 km/saat rüzgar hızında üretilen güç 65 W,
120cm kanat uzunluğunda ve 18 km/saat rüzgar hızında üretilen güç 256 W,
120cm kanat uzunluğunda ve 36 km/saaat rüzgar hızında üretilen güç 2051 W,

Fakat bunlar kanatlarla yapılan teorik hesaplar, limitler dahilinde bu teorik hesaplarda bulduğumuz değerlerin ancak %60 ına yakını kullanılabiliyor, bu da ;
120cm kanat uzunluğunda ve 36 km/saat rüzgar hızında üretilen gücün 1215W olmasını sağlar.

http://greenterrafirma.com/DIY_Wind_Turbine.html


Rüzgar Türbinleri
Rüzgar türbinleri ürettikleri enerji büyüklükleri açısından bakıldığında bireysel kullanıma uygun küçük ünitelerin yanında şehir şebekesine elektrik veren devasa türbinler şeklindede olabilir. ister büyük, ister küçük olsun rüzgar türbinlerinde çalışma mekanizması aynıdır. Aymosferdeki hava hareketleri türbinin kanatlarında bir dönme hareketi oluşturur. Türbinin bağlı olduğu jeneratörler bu hareketi elektrik akımına dönüştürürler.
Yatay eksenli sistemler: Dönme ekseni rüzgar akımına paralel olan sistemlerdir. Rüzgar enerjisi sistemlerinden en cok kullanılanırır. Genellikle 3 kanatlıdırlar. Aslında kanat sayısı türbinin ne amaçla kullanılacağına bağlıdır. Elektrik üretmek için kullanılan sistemlerde 3 kanatlılar kullanılırken,su pompalama sistemlerinde yüksek bir moment sağlamak amacıyla çok kanatlı türbinler kullanılır.  Yatay eksenli sistemler rüzgarın yön değiştirmesine uyum sağlamak amacıyla kuyruk adı verilen bir düzeneğe sahiptir. Düzenek bir rüzgar gülü gibi çalışarak kanatların sürekli rüzgar almalarını sağlarlar.
Rüzgar türbinlerinin kurulacakları bölgeler rüzgar rejimi bakımından dikkatli seçilmelidir. Ana parça çevredeki rüzgar engelleyici bina, ağaç vb. etkilerini azaltmak amacıyla yüksek bir ayak üzerine monte edilir. Pervane rüzgar akımıyla döner ve dönme hareketi ana şafta verilir. Şafttaki dönme hareketi dişli kutusuna iletilir. Dişli kutusu değişik çaplarda çarklardan olur ve devir sayısını arttırır. Oluşabileçek aşırı hızı frenleyici dengeler.Son olarak jeneratöre gelen hareket elektrik enerjisine dönüştürülür.
Düşey eksenli sistemler: Dikey eksenli türbinlerde dönme ekseni ve rüzgar akımı birbirlerine diktirler. Yatay eksenlilere göre yaygınlıkları çok azdır. İşlev bakımında önemli birdeğişiklikleri yoktur. Rüzgarın yönüne göre, bir kuyruk yardımınına ihtiyaç duymayan dikeysistem her yönden gelen rüzgarı alabilecek yapıdadır. Sistem Fransız mühendis G.Darrieus tarafından geliştirilmiştir



Tahmin edilebileceği üzere rüzgar hızına bağlı olarak, üretilen elektriğin miktarı da artmaktadır. Ortalama özelliğe sağip bir rüzgar türbni 12 - 14m/s hızlara ulaştığında üetebileceği maksimum enerji seviyesine erişmiş olur. Rüzgar hızının bu değerlerin üzerine çıktığı durumlar da mevttur. Böyle bir durumda türbinin mekanik yapısında bozulmalar meydana gelebileceği gibi üretilen aşırı elektrik enerjisi devrelerin de bozulmasına sebep olabilmektedir.


İşte bu sebepten türbin hızı belirli değerlere ulaştığında daha fazla hızlanmayı engelleyecek fren mekanizmaları devreye girer.

Günümüz teknolojisi bu problemin çözümünde çeşitli yöntemler geliştirmiştir.
 

Kaldırma Kuvvetine Dayalı Çözüm:

Türbinlerde hız kontrol sistemlerinin ilkidir. Bu sistemde türbin kanatlarının ayrodinaik yapısı türbin belli bir hıza ulaştığında hızı sabit bir değerde tutacak pasif bir sürtünme oluşturur. Frenleme olayı herhangi bir yan ekipman kullanılmadan gerçekleştirildiği için basit ve kullanışlı bir yöntem olmuştur. Fakat türbin kapasitelerinin zamanla yükselmesi, 1,5 MW'ın üzerinde güce sahip türbinlerde bu yöntemin bazı sakıncalar doğurmasıyla sonuçlanmıştır. Bu nedenden ötürü günümüzde az kullanılan bir yöntemdir.

 


YAPIMI
 



 


teyp motorundan tutunda bisiklet motorsiklet ve araç dinamosuna kadar tüm dinamoları denedim ve hepsinde de başarıya ulaştım bu günlerde de bir değirmene 10 kw santral kurmakla meşgulüm konu rüzgar olduğu için sizlere lazım olacak temel biligileri vermeye çalışacağım araç dinamosundan başlayalım rüzgarınız bayağı iyi ise kısa sürede akü şarz etmek istiyorsanız kullanabilirsiniz çarkınız 10-15 kanat kanatçapı 2-2,5m devir 1 e15 artırılacak redüktör yada kasnak kayış sistemi dez avantajı uyarım akımı ister ve araç motoruna ayarlı olduğundan en az 1500-2000 devir ister yeni başlayanlara tavsiye etmem. motorsiklet dinamosunu inceleyelim doğal mıknatıslı olacak motordan söktükten sonra basit bir torna operasyonu ile iki bilye ve bir kasnak vasıtası ile kullanıma hazır hale geliyor çark 140 cm çapında 6-9 kanat olacak devir 1e 5 artırılacak çamaşır makinası kasnağı uygun. Bisiklet dinamosuna gelince ben matkapın içini açtım kollektör sarımı olan mili boşaltıp dinamonun mıknatıs kısmını yerleştirdim tabiki bobiniyle kapağını kapatıp maktabın uç kısmına üç kanat koydum kanat uzunluğu herbirinin 65 cm devir 1 e 10 artmış oluyor iyi esince 25 volta kadar çıkıyor 6 volt ışıldak aküsünü mükemmel şarz ediyor. Gelelim teyp yada video motoruna belkide en basit olanı bu 40 kar cm iki adet kanat milin ucuna 10 cm küçük kasnak motor kayışı ile dinamoya bağlanıyor düşük devir motor tercih ederseniz daha fazla volt alırsınız özellikle eski video motorları çok uygun 30 40 adet beyaz ışıklı let yakarsınız inanın bir odayı ışıtıyor. Şimdi arkadaşlar yazım biraz uzun oldu ama şöyle özetlemek istiyorum önce teyp motorundan başlayın meraktan ilgileniyorsanız ama akü şarz etmek istiyorum derseniz size tavsiyem mobilet motorsiklet dinamosudur tabiki doğal mıknatıslı içindeki boinleri seri bağlalayıp bobin sarımını da artırarak daha fazla voltalabilirsiniz ben öyle yaptım . Araç dinamosunu size tavsiye etmiyorum ama biraz daha fazla emek istiyor ayrıca elektronik bilgiside istiyor devir ve uyarım akımı probleminden dolayı. Yazdıklarımın hepsini de denedim yazı ile daha detaylı bilgi mümkün değil ayrıca bunların dışında size tavsiyem piyasada 15 16 kutuplu doğal mıknatıslı düşük devir dinamolar var bu dinamodan bulabilirseniz direk kafasına devir artırmadan 150 cm çapında üç kanat takarak halledebilirsiniz ben kanatları ilk etapta pilastik doğramacılardan aldığım 15 cm genişliğindeki pilastik lambirileri kullanmıştım deneme için ideal. Motorsiklet dinamosundan yaptığım rüzgar jeneratörü 1000m yükseklikte telsiz amatörü arkadaşlarla kurduğumuz telsiz rölesinin şu an aküsünü şarz ediyor hiç akü kullanmadan direk invertör bağladığımda 220 volt tasarruf ampulünü ve minik televizyonumu çalıştırıyordum


Arkadaşlar bilen bilmeyen herkes birşeyler yazmış yazılanların çoğu yanlış. gelelim doğrulara
Araba şarj dinamosuyla her rüzgarda şarj yapılamaz neden?
araba şarj dinamolarında sabit mıknatıs yoktur dolayısı ile şarj dinamosundan elektrik üretmek için dinamonun altörnatörüne (oratada dönen bobin) aküden elektrik vermeniz gerekir. ki bu bobinin tükettiği elektrik orta ve düşük rüzgarlarda elde edilecek bir miktar değildir. özetlersek bu dinamo sadece yüksek hızlı rüzgarlarda iş görür.....

gelelim kanatlara kanat çapı büyüdükçe verim artar
ancak yüksek hızlı rüzgarlarda dönme hızının artması yada dinamonun yükten ayrılması (şarj dolunca boşa çıkma) durumunda kanatların kırılma riski vardır. kanat mukavemetini artırmak içi bu kanatlar karbon fiber ve ahşap karışımlarının sıkıştırlıması ve şekillendirilmesi ile yapılır. yani vantilatör pervanesi sac kanat iş görmez verimi çok düşüktür....
pervaneleri korumak için fren yapma olayı diye bir şey yoktur sadece bakım esnasında dinamo uçları kısadevre yapılarak kanatların dönmesi engellenir ki sizi kesmesin bu işi yüksek rüzgarlarda yaparsanız dinamonuzun yanma riski vardır... ayrıca orta ve küçük güçlü dinamolarda fren balatası vs bulunmaz... kanatların korunması için yüksek hızlı rüzgarlarda bu iş için yapılan jeneratörler rüzgar geliş yönüne yan dönerek yada kanatlarını bükerek kanatların korunmasını sağlar. (küçük ve orta güç dianoların koruma sistemleri tamanen mekaniktir) akülerin dolduğu durumlarda aküler bozulmasın diye şarj devresinden ayrılır bu andan itibaren üretilen elektrik kalorifer diye tabir edilen büyük rezistanslara aktarılarak kanatların aşırı dönme hızına ulaşması engellenir.

Çok kaliteli bir şarj sistemi gerekir ki hem dinamonun hemde akünün ömrü uzun olsun hemde kanatlar korunsun....

bu sistemin aküleri özeldir ve Türkiyede büyük akü üreticilerince üretiliyor normal akülerin ömrü kısa oluryor.
buraya kadar anlattıklarım sizi korkutmasın 0-20KVA arası güçte enerji üreten jeneratörleri neredeyse hobi olarak küçük işyerlerinde üretirler...


kanat çapı 10-20mt arasında olanların sistemi tamamen farklıdır onlarla karıştırmayalım.

son olarak konuyu açan arkadaşa tavsiyem amerikan malı 250W- 500W arası bir jenaratörler makul fiayatlara temin edilebilr...



kanatlar 3 adet olmalı (120 derece açılı) ayrıca kuyruk pervanelere dik değil belli açılı olmalı , kanatlar fiber karbon malzemeden olursa iyi olur( sert ve hafif) ama bulamazsan plastik çok kanatlı hazır pervaneler var . yapacağın türbinin içine sürtünme katsayısı oldukça düşük rulmanlardan yapılmış dişlileri hafif bir redüktör koymalısın. böylece çıkış devir sayısını artırabilirsin. kanatlar eğer fiber karbon kanat bulursan (şarj dinamosu koyacağını düşünürsek ve rüzgarın iyi olduğunuda varsayıyorum) en az 1 er metre olmalı yani pervanenin dış çapı en az 2m olmalı. akü şarj dinamosunu hurdacılardan alırsan iyi bir elden geçir bakımını yap çünkü kullanılmış hurda malzemelerde dönmede zorlanma daha fazla olur. bence yapabiliyorsan lastik gibi mıknatıslar var çok hafif onlarla kendin yapmaya çalış ama iyi bir elektrik bilgisine ihtiyacın var. hatta eski peugeot(şimdi bisan) mopedler vardı . onların rotorundan bi tane yan sanayi alıp onuda kullanabilrsin ama gereksiz yerlerini iyice ayıklaman lazım hafifletmek için.örneğin onlarda bu bahsettiğim gibi elastik mıknatıslar ağır bir metal kap içine yapıştırılmış durumda , senin onları ordan söküp daha hafif bişeyin içine koyman lazım. bunu redüktörün çıkışına takarsın.3-4 tanede motosiklet aküsü alıp takarsın daha ucuz ve hafif olur.eğer arkadaşın orada daha uzun süre yaşayacaksa güneş pilide alması iyi olur ( ama çok pahalı) . bu tarz rüzgar türbinlerinde kanat açısı baya bir önemli. kanat açılarını yapısını hesaplayan ve simüle eden programlar var internette . eğer istediğin devri oluşturmak için gerekli gücü toparlayamazsan 1 den fazla türbin yapıp hepsini kayış yada zincirle tek bir redüktör de toplayabilirsin.
Umarım başarılı olursun


benim dikkatimi çeken hava kanal yapımcılarının önünden geçerken gördüğüm
http://images.lowes.com/general/v/ventilate_home_turbine.jpg bu şey pervane ihtiyacını karşılamazmı hafif rüzgarda bile fırıl fırıl dönüyor :smiles10:


Bu linktede (http://www.scoraigwind.com/SEIpics/) <--- mahallenin gençleri istediğimiz şeyi gayet güzel yapıyor :bravo:

bulduğum bazı linkler

burdaki videoları izleyin (http://www.wind-sail.com) <---

rus dizayner (http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/sb/Oct-2004/2-DOE-Russian-Wind.html) <---

5kW lık Alman yapmış (http://www.tassa.de/3kwanlagen.html) <---

5kW norveçli yapmış (http://www.ette.no/wind/hawtn.htm) <---

Parça fiyat listesi (http://forcefieldmagnets.com/catalog/) <---

5kW Wind Turbine kit (http://www.windpoweruk.com/5kw_wind_turbine_kit.htm) <---


büyük rüzgar jeneratörleri 3 kanatlıdır ve 30 d d dir rüzgar istediği kadar essin ,sabit devirde kalırlar frenleme ve takviye motorları vardır 100 lerce kw elektrik üretirler fakat şebeke elektriğine bağımlı çalışırlar yani vermeden almak yok .kısaca o dev güller bizim işimiz değil tedaştan belediyeden vs vs izin alınması gerkiyor yani birokrasi engeli çok .ben bursa karacabeyde yaşıyorum rüzgarımız hiç eksilmiyor yurtdışında üretici firmalarla görüştüm ilk elde fiyatlar çok makul fakat bizim kanunlar ferdi kişilerin bunları türkiyeye sokmasına izin vermiyor neyse bu büyük rüzgar jeneratörleri hazır elektrik olmadan elektrik üretmiyor ,,busebeb ile invertör ile 12- 24 v u 220 v çevirmek daha mantıklı. altı kanatlı ve üzeri kanat gerkiyor örneğin tavukcular kullanıyor 120cm pervaneler şarj dinamonun ucuna bir pervane takma ile elektrik alınamaz voltajı elde etmek için devirini bulmasu gerekiyor basit bir deyişle 120cm lik pervane önce büyük bir kasnağa monte edilir sarjdinamasının kasnağı küçük tutulur ,mantık şu pervane dakikada atıyorum yüz tur atarsa sarj dinaması örneğin 1e6 diyelim 600 devir yapar . anlatmaya çalıştığım ama kasnak ama dişli veya redüktör sistemi şart ,ne kullanılırsa kullanılsın pervane üzerinde bir ağırlık olması gerekiyor hızını aldımı birdaha durmasın .ben geçen yıl hazır 12 v rüzgar gülü sordum 600 dolar dediler çıkışı 220v 400watt .bu kafes antenlerini üreten feza firması üretip satıyor ,ister satın alın ister kendiniz yapın . şimdi burda yazanların hepsini okudum hatalarıyla doğrularıyla ,2 tip sarj dinaması vardır genelde aküden elektrik alan alternatörler çok yaygındır ,diğeri ise düz alternatördür bisiklet dinaması gibi çevir elektriği al tipinde. şimdi bence düz dinamalar daha makul sebebi ise örneğin rüzgar kesildi akümüz boşaldı ,aküde elektrik olmayınca tekrar nasıl sarj etmeyi düşünüyorsunuz ,düz şarj dinamalarında böyle bir problem olmaz . arkadaşlar kusuruma bakmayın burasını yeni buldum cevaplancak çok şey olduğu için daldan dala konuyorum. bu iş okadar basit görünüyor ama herşeyi iyi hesaplamak gerekiyor pervane döndü elektrik geliyor diye birşey yok deviri bulmadan frekans hz de voltajda tam alınmıyor motorun mili dönmeye başlayınca rotor ile stator arasında mıklatıslanma oluşuyor yani drenaj ,sürtünme meydana geliyor , bunu şöyle anlatayım sarj dinamasında problem yoksa normalse elektrik üretirken gövdede ısınma olur bu kaçınılmazdır dinama yüktedir .diğer bir konu ben bu olayı illa 220 volt motorda deniyeceğim diyen arkadaşlar varsa jeneratör alternatörü bulmak zorunda değiller 380 voltla çalışan herhangi bir dinamaya 2,5 veya 5 Kvarlık kondensatör bağlayıp miline hareket verip geriye 3 x 220 volt alabilirler


1 KW sistem için 3 kanat ve bir kanadın boyu 66 veya 96 cm maximum boy yeterlidir.. kanatların hafif ve sağlam olmasına dikkat edin yeter... bunun için ahşaptan yapabileceğiniz gibi 200 mm lik yeraltı pimaşı ki et kalınlığı 6 mm dir ve ısıya neme soğuğa dayanıklıdır.. bundan yapabilirsiniz.. bu sizin tercihiniz..
Sistemden 12 volt 1000 Watt elde edebilmeniz için 105 AH akü veya 2 Adet 60 AH akünün Paralel bağlanarak bir şarj ünitesi kullanmanız gerekmektedir..
tabii ki Alternatör en önemli kompenenttir. bunun için Ametek 550 RPM 30 Volt 8.7 A lik bir Servo motor kullanabilirsin. Ancak bu motor türkiyede biraz zor. Ebaydan istediğinizde de paranızı alıp gelmemesi gibi bir konu söz konusu. veya Femsan ın Ürettiği (24.S.08.10.ST.800) 24 volt 800 RPM Max 37 Amper short Ayaklı Magnet DC motor kullanabilirsin yeri kurtköydedir ancak bu biraz pahalı bir motor 550 YTL cıvarı...
Diğer bir konu ise. Arabalarda kullanılan alternatör ve Konjektörü kullanamazsınız. çünkü Alternatörler Aküden Uyarım voltajını konjektör vasıtasıyla alırlar ve belirli bir devirden sonra voltaj üretirler. çoğu kimse konjektörün çıkış voltajını dengelediğini zanneder oysa ki konjektör uyartım voltajı nı (kollektördeki Magnetik için olan bobin) dengeler. ve oto alternatörleri aynı zamanda 2500 devirde çalışırlar. siz bunu rüzgar enerjisinde kullanacaksanız 1/20 redüktör kullanmalısınız ki o zamanda kanatların dönmesi için büyük bir güç gerekli. bir yol daha var. Oto tamircilerinden bozuk bir Alternatör alın. bunun Kollektörünü tornada 8 mm tesfiye edin. kollektör dilimlerinin her birine bir 7X35 mm nodium mıknatısı N - S sırasıyla japon yapıştırıcıyla yapıştırın.S tator sargısınıda sökün ve 090 mm emaye bobin telinden 12X 150 spir olarak sarın ve üçgen bağlantıyı yapın. bunlar sizin yapabileceğiniz alternatifleriniz...
Gelelim en önemli kısma... mekaniği hallettiniz.. kanatları yerleştirdiniz.. Alternatör işide tamam. eee o zaman ne kaldı .. Evet çok az kayıpla otomatik bir Lead acide şarj ve kontrol ünitesine ihtiyacınız var. piyasadaki şarj üniteleri sabit bir voltajdan akü için 14.4 volt sağlarlar. oysa alternatörler rüzgar hızına göre 30 - 40 volta kadar alternatif voltaj üretirler.. bu sistemi yaptınız iş yine bitmedi bu 12 volt akünüzden 220 volt 50 HZ Alternatif enerji elde edeceksiniz. bu iş için iki seçeneğiniz var birincisi piyasadan 1000 Watt Swıtch Mode sinüs bir inverter almanız ki bunlar biraz pahalı internet üzerinde alışveriş sitelerinde satılıyor 2 günde elinize geçer. Bir diğer seçeneğiniz ise bu inverteri 1000 Watt lık olarak sizin yapmanız . Ancak inverteri hazır almak daha akıllıca yanlız bir şeye çok dikkat etmek lazım piyasada ucuz inverterler var bunlar 70 HZ ile 400 Hz arasında çalışırlar kullandığınız cihazlar frekansından dolayı zarar verebilirler. Buzdolabı, Kombi,Tv gibi
size şimdilik tavsiye edebileceğim kriterler bunlar.

http://img.donanimhaber.com/upfiles/425794/EE173B5940254059A98B0925150DF31E.jpg

http://www.reuk.co.uk/OtherImages/pvcblades.gif




 

Rüzgar Santrali 3D Animasyon




Rüzgar Santrali Harika 3-Boyut Animasyon , Nasıl Çalışır ?

Rüzgâr enerjisi, rüzgârı oluşturan hava akımının sahip olduğu hareket (kinetik) enerjisidir. Bu enerjinin bir bölümü yararlı olan mekanik veya elektrik enerjisine dönüştürülebilir.

Rüzgârın gücünden yararlanılmaya başlanması çok eski dönemlere dayanır. Rüzgâr gücünden ilk yararlanma şekli olarak yelkenli gemiler ve yel değirmenleri gösterilebilir. Daha sonra tahıl öğütme, su pompalama, ağaç kesme işleri için de rüzgâr gücünden yararlanılmıştır. Günümüzde daha çok elektrik üretmek amacıyla kullanılmaktadır.

Fosil, nükleer ve diğer yöntemlerde atmosfere zararlı gazlar salınmakta, bu gazlar havayı ve suyu kirletmektedir. Rüzgârdan enerji elde edilmesi sırasında ise bu zararlı gazların hiçbiri atmosfere salınmaz, dolayısıyla rüzgâr enerjisi temiz bir enerjidir, yarattığı tek kirlilik gürültüdür. Pervanelerin dönerken çıkardığı sesler günümüzde büyük ölçüde azaltılmıştır.

Dünyadaki durum

Rüzgâr Gücü, dünyada kullanımı en çok artan yenilenebilir enerji kaynaklarından biri haline gelmiştir. Günümüzde dünyadaki kullanım oranının çok düşük olmasına karşılık, 2020 yılında dünya elektrik talebinin %12′sinin rüzgâr enerjisinden karşılanması için çalışmalar yapılmaktadır.

Günümüzde rüzgâr enerjisinden üretilen toplam güç 40.301 MW civarındadır. Dünya’da rüzgardan enerji üretiminin %36,3′ü Almanya’da gerçekleştirilmektedir. Almanya toplamda 14.612 MW güç üretmektedir ve Almanya’nın elektrik enerjisi ihtiyacının % 5,6′sını karşılamaktadır. Rüzgâr gücünden en çok yararlanan diğer ülkeler sırasıyla İspanya, ABD, Danimarka, Hindistan, Hollanda, İtalya, Japonya, Birleşik Krallık ve Çin’dir. Diğer tüm ülkeler toplamda 3.756 MW’lık güç üretimi ile % 9,3 paya sahiptirler.

Üstünlükleri

  • Atmosferi kirletici etkiye sahip gazların salınmaması,
  • Temiz bir enerji kaynağı olması,
  • Kaynağının tükenmemesi (güneş, dünya ve atmosfer olduğu sürece),
  • Rüzgâr tesislerinin kurulumu ve işletilmesinin diğer tesislere göre daha kolay olması,
  • Enerji üretim maliyetlerinin düşük olması,
  • Güvenilirliğinin artması,
  • Bölgesel olması ve dolayısıyla kişilerin kendi elektriğini üretebilmesi.

rüzgar enerjisi elektrik enerjisinin damarıdır.

Rüzgâr türbinleri

Rüzgâr türbinleri, rüzgârdaki kinetik enerjiyi önce mekanik enerjiye daha sonra da elektrik enerjisine dönüştüren sistemlerdir. Bir rüzgâr türbini genel olarak kule, jeneratör, hız dönüştürücüleri (dişli kutusu), elektrik-elektronik elemanlar ve pervaneden oluşur. Rüzgârın kinetik enerjisi rotorda mekanik enerjiye çevrilir. Pervane milinin devir hareketi hızlandırılarak gövdedeki jeneratöre aktarılır. Jeneratörden elde edilen elektrik enerjisi aküler vasıtasıyla depolanarak veya doğrudan alıcılara ulaştırılır.

Kullanımdaki rüzgâr türbinleri boyut ve tip olarak çeşitlilik gösterse de, genelde dönme eksenine göre sınıflandırılır. Rüzgâr türbinleri dönme eksenine göre “Yatay Eksenli Rüzgâr Türbinleri” (YERT) ve “Düşey Eksenli Rüzgâr Türbinleri” (DERT) olmak üzere iki sınıfa ayrılırlar.

Rüzgâr Türbini İç Yapısı

1. Makina Yeri (Nacelle)

Makina yeri, rüzgâr türbininin dişli kutusu ve elektrik üreteci dahil kilit parçalarını içerir. Servis personeli, makina yerine türbin kulesinden girebilir. Makina yeri solunda, rüzgâr türbini pervanesi yani pervane kanatları ve göbek bulunur.

2. Pervane Kanatları (Rotor Blades)

Pervane kanatları, rüzgârı yakalar ve rüzgârın gücünü pervane göbeğine aktarır. Modern bir 600 kW rüzgâr türbininde her pervane kanadının uzunluğu 20 metre kadardır ve bir uçak kanadı gibi tasarlanır.

3. Göbek (Hub)

Pervane göbeği, rüzgâr türbininin düşük hız miline bağlıdır.

4. Düşük Hız Mili (Low Speed Shaft)

Rüzgâr türbininin düşük hız mili, pervane göbeğini dişli kutusuna bağlar. Modern bir 600 kW rüzgâr türbininde dişli nispeten yavaş, dakikada 19 – 30 devir hızı ile döner. Bu mil aerodinamik frenlerin çalışması için hidrolik sisteme ait borular içerir.

5. Dişli Kutusu (Gearbox)

Dişli kutusunda, solda düşük hız mili bulunur. Sağdaki yüksek hız milinin, düşük hız milinden 50 kat hızlı dönmesini sağlar.

6. Mekanik Frenli Yüksek Hız Mili (High Speed Shaft with its mechanical brake)

Mekanik frenli yüksek hız mili, dakikada yaklaşık 1500 devir hız ile döner ve elektrik üretecini çalıştırır. Bir acil durum mekanik freni vardır. Mekanik fren, aerodinamik frenlerin çalışmaması durumunda veya türbin bakımdayken kullanılır.

7. Elektrik Üreteci (Electrical Generator)

Elektrik üreteci, genelde bir senkron üreteç veya asenkron üreteçtir. Modern bir rüzgâr türbinininde azami elektrik gücü genelde 500 – 1500 kW arasındadır.

8. Elektronik Kontrol Ünitesi (Electronic Controller)

Elektronik kontrol ünitesi, rüzgâr türbininin durumunu sürekli izleyen ve eğim mekanizmasını kontrol eden bir bilgisayar içerir. Bir arız halinde (örneğin, dişli kutusu veya üretecin fazla ısınması) rüzgâr türbinini otomatik olarak durdurur ve telefon modem hattı vasıtasıyla türbin operatörünü bilgisayarına uyarı verir.

9. Hidrolik Sistem (Hydraulics System)

Hidrolik sistem, rüzgâr türbininin aerodinamik frenlerini içerir.

10. Soğutma Birimi (Cooling Unit)

Soğutma ünitesi, üreteci soğutmak için kullanılan bir soğutma birimini içerir. Ayrıca dişli kutusundaki yağı soğutmak için kullanılan bir soğutma birimi de içerir.

11. Kule (Tower)

Rüzgâr türbininin kulesi, makina yerini ve pervaneyi taşır. Genelde kulenin yüksek olması bir avantajdır, zira zeminden uzaklaştıkça rüzgâr hızları artar. Modern bir tipik 600 kW rüzgâr türbininde 40 – 60 metrelik bir kule bulunur.

Kuleler, dairesel veya kafes biçiminde olabilir. Dairesel kuleler türbinin tepesine ulaşmak için bir iç merdiven olabildiğinden personelin türbinlere bakması için daha güvenlidir. Kafes kulelerin avantajı başlıca daha ucuz olmasıdır.

12. Eğim Mekanizması (Yaw Mechanism)

Eğim mekanizması, pervane ile birlikte makina yerini rüzgâra karşı döndürmek üzere elektrik motorlarından yararlanılır.

Eğim mekanizması, yelkovanı kullanarak rüzgâr yönünü algılayan elektronik kontrol ünitesi tarafından çalıştırılır. Rüzgâr, yön değiştirdiğinde normalde türbin bir defada sadece birkaç derece eğilir.

13. Anemometre ve Yelkovan (Anemometer and Wind Wane)

Anemometre (Rüzgâr ölçer) ve yelkovan, rüzgâr hızı ve yönünü ölçmek için kullanılır.

Anemometreden gelen elektronik sinyaller, rüzgâr türbininin elektronik kontrol ünitesi tarafından rüzgâr hızı yaklaşık 5 m/s’ye yaklaştığında rüzgâr türbinini çalıştırmak için kullanılır. Bilgisayar, türbini ve çevresini korumak için rüzgâr hızı 25 m/s’yi aştığında türbini otomatik olarak durdurur.

Yelkovan, sinyalleri rüzgâr türbininin elektronik kontrol ünitesi tarafından rüzgâr türbinini rüzgâra karşı döndürmek üzere kullanılır.

dikey_eksenli_turbin


yatay_eksenli_turbin








turbin_aero






Üretilen Enerjinin Hesaplanması

Bir rüzgar türbininin ürettiği enerjinin hesaplanması için rüzgarın hızına ve pervane çapına ihtiyaç vardır. Çoğunlukla büyük rüzgar türbinleri saniyede 15 metre hızla dönmektedir. Teorik olarak üretilen enerjinin artması için pervane çapının artması gerekmektedir. Bu da rüzgar türbininin yüksekliğinin de artması anlamına gelir. Bu sayede daha fazla rüzgar alıp daha hızlı bir dönme hareketi sağlanır.

tablo

Genellikle rüzgar türbinleri saatte 33 mil hızla döndüklerinde tam kapasite olarak çalışmaktadırlar. Saatte 45 mil (20 metre / saniye) hızına çıktıklarında ise otomatik olarak sistem durmaktadır. Türbinin fazla hızlanması halinde sistemi durduracak birçok kontrol bulumaktadır. En genel sistem fren sisteminidir.Pervane 45 mil/saatte hızına ulaştığında dönme işlemini durdurur. Bundan başka diğer güvenlik elemanları da şunlardır

Açı Kontrolü : Pervane yüksek hızlara çıktığında, üretilen ernerji de çok fazla olmakta. Bu gibi durumlarda pervanelerin açılarını değiştirip daha yavaş bir dönme hareketi elede etmek için kullanılır.

Pasif Yavaşlatıcı: Genellikle pervaneler ve motor bloğu sabir bir açıyla ayarlanmışlardır. Ancak rüzgar çok hızlı estiği zamanlarda pervanenin tepe taklak olmasını engellemek için geliştirilmiş bir sistemdir. Aerodinamik olarak rüzgarın tersi yönde pervanenin açısını değiştirip hızın azaltılmasına çalışılır.

Aktif Yavaşlatıcı: Açı kontrol sistemine benzer bir sistemdir. Üretilen gücün fazla olması durumunda pervane ve motor bloğunun açısını değiştirmeye yarayan sistemdir.

Genel olarak 50.000 rüzgar türbini , yıllık 50 milyar kilovat/saat enerji üretir.
 

Rüzğar enerjisi ratoru
http://www.seyret.gen.tr/bilimveteknoloji/1817.html

 
Bu web sitesi ücretsiz olarak Bedava-Sitem.com ile oluşturulmuştur. Siz de kendi web sitenizi kurmak ister misiniz?
Ücretsiz kaydol