Transcription
Herkese merhaba Rüzgar adam izleyicileri. Bugün konumuz Rüzgar türbinleri. Rüzgar türbinlerinin çeşitlerinden bahsedeceğiz. Rüzgar türbinlerinin çeşitleri nelerdir? İç yapıları, detay ve özellikleri ile devam edeceğiz.
Rüzgar türbinlerini üç ana başlıkta inceleyebiliriz: Eksen tipine göre rüzgar türbinleri, rüzgar yönüne göre rüzgar türbin çeşitleri ve kanat sayısına göre de rüzgar türbini çeşitlendirilebilir.
Z eksen tipine göre söylemek gerekirse, bu da kendi aralarında ikiye ayrılır: Düşey eksenli rüzgar türbinleri ve yatay eksenli rüzgar türbinleri.
Rüzgar yönüne göre inceleme kalkarsak, rüzgarı ön taraftan alan rüzgar türbinleri ve rüzgarı arka taraftan alan rüzgar türbinleri olarak da sıralayabiliriz.
Bir son olarak kanat sayısına göre rüzgar türbinleri, bir, iki, üç şeklinde, bir, iki, üç kanatlı şeklinde bu sıralayabiliriz. Bir de eski tip değirmenlerde bulunan çok kanatlı rüzgar türbinleri olarak sınıflandırabiliriz.
Düşey eksenli rüzgar türbinleri ile başlarsak, türbinin milli dikey olarak yerleştirildiği rüzgar türbini ne düşey eksenli rüzgar türbini deriz. Rüzgar esme yönüne dik olarak yerleştirilmiş kanatlardan oluşur. Dönme ekseninin dikey olmasından dolayı her yönden gelecek rüzgarı alabilirler. Ticari anlamda verimleri düşük olduğundan pek ciddi alınmazlar. Kayıtları çok olmasından dolayı daha çok bilimsel ve ar-ge çalışmalarında tercih edilirler. Yatay eksenli rüzgar türbinleri verimi çok düşük olmasından dolayı da pek ticari anlamda kullanımlarını göremez. Savunusu ve doğrusu olmak üzere iki çeşidi vardır. Genel anlamda 50 watt ile 20 kilo watt aralığı bu yapılırlar.
Savunusu rüzgar türbinleri inceleyecek olursak, düşey eksenli rüzgar türbinleri arasında düşük hızlardaki iyi bir karakteristiğine sahip olduğu söylenebilir. Ayrıca herhangi bir günde esen rüzgarı alabilmesi, yapımının kolay ve ucuz olması, rüzgarın yönünden bağımsız olarak başlangıç torkunun yüksek olması gibi bir çok artısı söylenebilir. Fakat ayrı performansı düşük olan saniye öztır. Rüzgar türbininden ilk uygulama hava şekli, havalandırma amaçlı, su pompalama amaçlı şeklinde başlamıştır. Savunusu rüzgar türbinin avantajı da bünyesinde bulundurmasına rağmen ayrı günlük sert performansların düşüklüğünden dolayı son yıllarda pek kullanılmamaktadır. Günümüzde geldiğinde savunusu tık rüzgar türbini üzerinde yapılan birtakım bilimsel çalışma ve aerodinamik performansı iyileştirilmesi için kullanılan teknolojilerin geliştirilmesi ile rüzgar türbinleri arasında kullanılmaya başlandığı görülmektedir. Birçok uygulamalarda görülmeye başlanmıştır. Burada dikkat edilmesi gereken andebol oranında çok dikkat etmek gerekiyor. Burada mukavemet ve buraya hanımlarından zayıflık olmaması ve dayanımına yüksek olması için daha üst rüzgar türbinlerine girersek.
Daha doğrusu rüzgar türbini yüksek performansa sahip olmasındaki en büyük etkiyi kanatlarının düzgün bir aerodinamik yapıya sahip olmasıdır. Darius rüzgar türbini kanatları üzerindeki çekme gerilimi hafif bir eğilime sahiptir. Bu sebeplerle kanatlardaki çekme gerilmeleri bu mamayı nedir. Bununla birlikte kanatların geometrik formu aerodinamik profile sahip olduğunu en yüksek performanslı sol olduğu söylenebilir. Ensar Yunus'a gibi bu tür bir yüksek hızlarda çalışabilir. İki veya üç kanatlı olabilirler. Fakat ilk hareket için bir tarif motor ya da dışarıdan bir yardımcı elemana ihtiyaç duyarlar. D şeklimize dikkatli bakarsak dikey olarak yerleştirilmesi, yani uzun bir milli eksenine ilk şeklinde bir kanat olarak yerleştiği görülmektedir. Kavaklar içbükey ve dışbükey yüzeylerden oluştuğundan çekme kuvvetinin farkı ile dönme gerçekleşir. Darius'un rüzgar türbinlerinde ki rotorlu bıçaklarını, yani bazen bıçak tabiri kullanılır, bazen kanat tamiri kullanılabilir yerine düz kuşaklar şeklindeki uygulamasına hoş tipi Darius rüzgar türbini de söyleyebiliriz. Diğerlerinden bir farkı olarak aerodinamik profilini düzgün olması, yani bu zamanlarda pek kontrol dediğimiz bir uygulama görülmektedir. Daha rüzgar türbin kanatlarının kaldırma kuvvetiyle nedeniyle güç artış potansiyelleri bu tip rüzgar türbinlerinin ilgi çekici olmasına sebep olmuştur. Maliyetlerinin düşük olması, küçük ölçekli güç üretiminde performansı dikkat çekmektedir. Düşeyde ki bir hareketin yatağı aks edilmesi sırasında dişlerdeki kayıplar bunlarda da hat safada olduğu söylenebilir. Yatay eksenli rüzgar türbinlerine göre.
Bir de kombine düşey eksenli rüzgar türbinlerinde kullanılmaktadır. Son zamanlarda bazı uygulamalarda görmekteyiz. Performansı arttırmak için savunusu de rustik bir rüzgar türbinleri birleştirilmesinden meydana gelmiştir. Birçok uygulamada şekiller görebiliyorsunuz. Sağ dursa Yunus'u Venus bu türkü ile da Rus tipi rüzgar türbini birleştirilmesiyle meydana gelmiştir. Burada dikkat edilmesi gereken çarp ve yükseklik oranına çok dikkat etmek gerekiyor. İstediğimiz verime elde edebilmek için birçok uygulamaya görsellerde görme şansına sahipsiniz. Bunlar ilk başta ağrı aşamasında çeşitli uygulamalarla sektörde kazandırılmaya çalışılmış görsellerdir.
Gelelim yatay eksenli rüzgar türbinine. Yatay eksenli rüzgar türbinleri, türbinin kanatları rüzgarın esme yönüne dik, türbin milinin de yere paralel olacak şekilde yerleştirilen rüzgar türbini çeşididir. Rüzgar esme yönüne dik olan türbinin kanatları sayesinde çılgın miline bağlı rotoru alabileceği en büyük enerjiye yakalayabilmektedir. Burada 300 yarın size vermiş olduğu kinetik enerji kanatlara ne kadar çok aktarabilirsek, bizim yakalayabileceğimiz mekanik enerji de bu kadar yüksek. Dolayısıyla elektrik enerjimizi o kadar yüksek olabilecektir. Bir uçak teknolojisindeki gibi kanatları da ki kaldırma kuvvetinde rotor gerçekleştirilecektir. Bunu görsellerde yakalayabilirsiniz. Ama günümüzde rüzgar türbinleri ile uçak teknolojideki gelişme birbirlerine paralellik göstermektedir. Pratiklik, ekonomik koşullarından dolayı bu rüyada ekran rüzgar türbinleri ben çok tercih edilen türbin çeşididir. Ticari anlamda da ağır bir şekilde de sektörde kendini domine etmiş durumdadır. Bireyselden endüstriyel enerji testine kadar birçok yerde kullanıldığını görebilmektirsiniz.
Yatay eksenli rüzgar türbinleri çeşitlerini birçok parçadan meydana gelir ve kısaca birimlerin açıklamak gerekirse, görselde bir yatay eksenli rüzgar türbininin içerisinde kısaca saymak gerekirse, kat rotorlar, fren, büyük düşük hız mili, işte dişli kutusu, jeneratör, kontrol birimleri, işte anemometre, rüzgar gülü, işte nesıl dediğimiz gövde, işte yüksek şanslıydı ve yüksek hız mıydı, ya bu kontrol ya kontrol motoru, işte plan dediğimiz kule, bir de pis kontrol dediğimiz düzenekler den meydana gelir.
Kısa kısa her bir parçayı açıklamak gerekirse:
Kanat ya da bıçak, pal olarak da terminolojide isimlendirildiğini görebilirsiniz. Göbek ve hat denilen yapıya bağlanan, fiberglas veya polyesterden yapılan, uçağın kanadını baz alınarak alınmış, rüzgarın kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren birimdir.
Kanat hak veya rotork, kanatları taşıyan destekleyen göbeğe güvenli olarak bağlanmasını sağlayan, bazı kaynaklarda da kanat kökü olarak da isimlendirilen, rüzgar hızına göre en verimli dönme açısı için kanatların açılarını ayarlayan, elektrikli veya hidrolik sürücü ile döndürülen yuvarlak dişli kanat açı sistemi. Diğer üç birleşin üç bileşenli üzerine bulunduran gövdeye bağlayan yapıdır. Hak veya motor içerisinde hurman ve milli montajı da görülebilir.
Fren tertibatı, fren tertibatı örneğin olumsuz bir ama rüzgarı çok üzücü hızının çok yüksek olduğu durumlarda, olumsuz hava koşullarında, bakımlı onların yapılması durumunda minik çitleyerek dönmesini ve diğer birimdir. Fren tertibatı iki şekilde yapılabilir: balatalı veya dişli sistemi üzerinden yapılabilir. Fren tertibatımız.
Gearbox, yani dişli kutumuz, ona bildim düşük hız yüksek tork ya da yüksek moment i yüksek hız veya düşük mu tolga dönüştüren yüksek hızlı mil üzerinden jeneratörü ile tentür gün elemanı şeklinde ifade edebiliriz. Bazı firmalara göre en ağır ve en pahalı parçadır.
Jeneratör, daha önceki videolarımızda anlattığımız gibi jeneratör, rüzgar türbininde mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesini sağlayan yapı olarak isimlendirilmişti. Bu asenkron, sangro, sabit mıknatıslı olarak farklı şekilde tipte veya modelde yapıldığını önceki videolarımızda söylemiştik. Bu videolarımızı izleyebilirsiniz.
Kontrol birimi, rüzgar durumu sensörlerden gelen bilgi topladığı, bütün sensörlerden bilgiler sayesinde türbinin sürekli olarak takibinin yapıldığı ve bunun içerisinde neler var: rüzgarın hızı, dişli kutusu, işte rüzgarın yönü, alternatörün millerinin aşırı ısınması ve işte aşınma faktörü gibi bilgilerin toplandığı birim. Kontrol birimidir. Bu da yavru mekanizması ve kanat kontrolünün yapılmasını sağlar. Bilgisayar yazılımının da bulunduğu kısım olduğu için türbinin beyni olarak bir isim bir isek yanlış söylemiş olmayız.
Anemometre, anemometre rüzgar hızının ölçülmesinde kullanılan bir ölçüm cihazıdır. Bu sayede türbin yüksek hızlarda yazı senin elinde türbinin kurulmasında önemli bir rol.
Nesıl ya da gövde, sektördeki çalışan arkadaşlarımızın büyük bir çoğunluğunda ağzımızda daha çok nesıl şeklinde kalır ama gövde tabirini de kullandığımız olur. Rotor ve kulenin bağlı olduğu bütün sistemi bünyesinde bulunduran 30 ile 61 metrekarelik bir alan kaplayan bir indirdir. Nasıl içerisinde bir sürü dişli kutusu, jeneratör, kontrol biriminin bulunduğu bir birimdir. Aynı zamanda neyse yavru mekanizması.
Burada birazcık durmak istiyorum arkadaşlar. Rüzgar enerjisinden maksimum düzeyde faydalanmak için gövdeyi rüzgar gününde döndürmek için kullanılan birimdir. Burası çok önemli. Rüzgarın arka doğum günü değişkenlik gösterebilir ama kim rüzgar tamam ama hakim rüzgarın sürekli değiştiği ortamlarda salı ve rotoru rüzgara tam dik olacak şekilde döndürmemiz gereken durumlar söz konusudur. Bu da kontrol biriminden alınan bilgi ile yatay eksendeki tüm gövdeyi olduğu gibi bu bilgi doğrultusunda yönünü ve derecesini belirleyen mekanizmaya biz ya mekanizması deriz. Bu çeşitli kontrol yöntemleri, çeşitli ağrı gelen geliştirilerek üzerinde çalışmalar yapılmaya devam etmektedir.
Bir de Pitch kontrollü dediğimiz bir bir mekanizma mız var. Kontrol biriminden aldığı rüzgarın yönüne göre ama uçak teknolojisine edebiliriz. Eğer biz kanalı ve rüzgarın kaldırma kuvvetine göre döndür döndür o rüzgarın dairesel hareketini gerçekleştirmiş oluruz arkadaşlar. Burada rüzgarın yönüne göre kanatlarının rüzgarı doğru dönüşünü sağlamak için Pitch kontrollü ihtiyaç duyuyoruz. Kanatın açısal kontrolüdür aslında bu. Karmaşık yazılımlar veya elektronik uygulamalarla beğenme tamam matematiksel organizmalarla Pitch kontrollü gerçekleştiririz. Bu sektörde daha az maliyetle veya daha az algoritmalarla ve en verimli bir iç kontrol nasıl yapılabilir şeklinde hala çalışmalar devam etmektedir.
Pilon, Pilon ya da kule aslında Pilon kelimesini biz 70 metre ve üstündekiler için kule tabirini kullanmayı terminolojide Pilon kelimesini kullanırız. Pilon, nesıl, hap ve kanatları taşıyan rüzgara karşı dayanıklı bir kısımdır.
Pilon gelin rüzgarın ve diğer türlerinden olan yönüne göre rüzgarın yönüne göre rüzgar türbini çeşitleri. Rüzgarı yönüne göre ikiye ayırmıştır: Rüzgarı önlem alan rüzgar türbinleri ve rüzgarı arkadan alan rüzgar türbinleri. Bir görselde bunları çok rahat gördüğünüzde anlayabiliyorsunuz. Bunu yorumlayabiliriz.
Rüzgarın önden alan rüzgar türbinleri genellikle yatay eksenli rüzgar türbinleri için tasarlanmıştır. Genellikle bu tip tercih edilir. Nesin ve kabakları rüzgara dönüktür. Kulenin oluşturduğu rüzgar gölgelenmesinden etkilenmemeleri özelliğinden dolayı tercih edilirler. Rüzgar kuleye İyiler ek gelir. Kule yuvarlak ve düz olsa bile kanatların kule hizasından her geçişinde türbinin ürettiği güç biraz azalır. Küçük bir sanki türbülansa ne olmuş gibi olur. Ama kulenin her önüne geçişinde işte bu nedenle rüzgar çekilmesinden dolayı kanatların çok sert yapılması ve kuleden biraz uzakta yerleştirilmesi gerekir. Çevremizde ve sektördeki en çok görülen rüzgar türbini bu rüzgarın alan rüzgar türbinleridir.
Bir de nadir de olsa görülen bir rüzgar türbini daha var: Rüzgarı arkadan alan rüzgar türbinleri. Rotorları kule arkasındadır. Türbinlerin rotorları kule arkasında yer alır. Bunların önemli üstüne yav mekanizmasına gelip olmayışıdır. Yav mekanizmasını tekrardan açıklamak gerekirse, nesli hareket ettirdiğiniz bölgedir. Eğer nesli ve rotoru uygun tasarlanırsa, nesli rüzgarı pasif olarak izler. Bu rüzgar türbinlerine bu kesin bir üstünlük değildir. Yalnız rotoru pasif olarak belirli bir periyotta en yeni dönebildiği için bu tür türbinlerin jeneratörlerinde ninen kabloların birbirine dolanan alabilmesi ve karmaşıklığı artması söz konusudur. Daha önemli üstünlük kanatlarının esnek özelliğe sahip olmasıdır. Bu hem ağırlık hem de makinenin güçlü mü açısından önemli bir üstünlük sağlar. Böylelikle plan yükü azaltılmış olur. Arkadan rüzgarlı türbinlerin temel üstünlüğü böylece önden olan rüzgarlı türlerine göre daha hafif olması şeklinde söylenebilir. Ancak kanat kule hizasından geçerken meydana gelen güç dalgalanmaları türüne önden alan rüzgarlı makinelere göre daha çok zarar verebilir. Aynı zamanda burada bir takım ses ve gürültü desibel oranını yükselmesine sebep olabilir. O yüzden rüzgarı arka ya bırak pek sıcak gözle bu kızmıyor.
Bir diğer rüzgar türbini sınıflandırmasında da kanat sayılarına göre rüzgar türbinleri. Zırh almıştık. Bir, iki, üç kanatlı rüzgar türbinleri. Bunun için yine ar-ge çalışmaları şeklinde önce tek kanatlı, sonra çift kanatlı, en sonunda üç kanatlı rüzgar türbini düşünülmüştür. Tek kanatlı rüzgar türbinlerinin yapılmasında kalan sayısını dönme hızının yüksek olması, bu sayede makinenin kütlesini ve rotoru döndürme momentini azaltmak amacıyla düşünüldü. Ek olarak rotor kanadı, kanat üzerindeki yapısal yüksek yükleri azaltacak mekanizma ve kanat mekanizmasını hareketin pürüzsüz olabilmesi için tek menteşe ile sabitleştirilmesi ama iki tane karşıla ağırlıklar dengelenmesi prensibine dayanır. Ama biz kanadı koyduğumuz zaman karşı tarafa bir dengeleyici koymamız lazım ki rüzgar türbini o kanadında ve dengeli bir dönüş yakalamamız. Dengeli bir dönüşünde ses çıkarmasını daha az gürültü çıkarmasını oluşturmamız gerekiyor. Fakat burada balans problemleri meydana geliyor. İlave yükler olduğu için birimi yüksek oluyor ama denge problemlerinden dolayı ses ve hatta bir çıkıp ay aşınmalar meydana geliyor. Kanat ucu hızı iki kat daha yüksek normallerine göre ama çok fazla gürültüsü oluşturmasından dolayı çevresel problemler çıkarmakta. Bu yüzden tercih edilmesini engellemektedir.
Çift kanatlı rüzgar türbinlerinin tek kanatlı göre bir nebze daha iyi olduğunu söyleyebiliriz. Ama üç kanatlı tür günlere göre rapor maliyetinin azaltılması istenmesi amacıyla bu fikir ortaya atılmıştır. Aynı zamanda dengeleme unsurunun da ne yapılabileceği düşünülerek her iki tarafta da çift kanatlı rüzgar türbini düşünülmüş. Bir çok ülkede ile yüz metre rotor çapı ölçülerde rüzgar türbinleri tasarlanmıştır. Tek kanatlı ya göre balansı düzgün olmasına rağmen kadran eklenmesi maliyetin artışına sebep olmuştur. Kala tuşlarındaki rüzgar hızı 13 kanatları göre yüksektir ama etek kanatları göre düşüktür. Ama bu da gürültü seviyesini artırır.
Üç kanatlı rüzgar türbinleri şu an en çok gördüğümüz çevrede karşılaştığımız rüzgar türbinleri çoğu 3 kanatlıdır. Düzgün dönme mantık hop içerisinde titreşimin önlenmesi için ek bir düzene gelip olmaması, salınım yapan atalet momentleri olmaması üç kanatlı rüzgar türbinleri öne çıkartmıştır. Rüzgar türbinlerinde ki kanatlarını yerleştirilmesi ses açısından da önemlidir. Şurada gördüğünüz demonstrasyon da yatay eksenli rüzgar türbini üç kanatlı görüntüsü görülmektedir. Şu tür günlerdeki kanatların her birinin açısının önemi görülmektedir.
Burada demonstrasyon çeşitlerimizden olan çok kanatlı rüzgar türbinleri. Çok kanatlar rüzgar türbinleri yıllarca sadece su pompalanması da ya da belki şahit olmuşsunuzdur. Hollanda'da su basmalarında suyun bir noktadan kanala aktarılmasında çok kanatlı rüzgar türbinlerinde eski tabirle rüzgar değirmenleri kullanılmaktadır. Bu işlere işlemdeki murat gereksinimlerini karşılayabilmek için çok da üretilmiştir ama çok kanatlı olması sürtünmeyi de çok arttığı için vermeyi düşürmekte ideal olan rüzgar hızını yavaşlatmaktadır. Çok kanatlı rüzgar türbini düşük hızda çalışmasını sebeplerinden bir tanesi de budur. Çünkü çok fazla rüzgarla temas ettiği için ve sürtünme katsayıları yüksektir. Bu yüzden enerji üretiminde pek fazla tercih edilmezler. Türbinin kanatlarının genişlikleri pervane göbeğinde uçlara gidildikçe arttırım göstermesi, pervane milinin dişli kutusuna bağlanarak jeneratör mili devir sayısının artırılması ve bu uygulama alanlarında jeneratörlerin çok fazla kullanılmaması bunun dezavantajları olarak söylenebilir.
Şu bir matematiksel modelleme de ve ar-ge çalışmalarına görünen birçok sunmuştur. 300 gardur gününde kaval sayısı arttıkça da bu çevresi düşer daha fazla sürtünme ile karşılaşılır. O yüzden bunlara pek fazla girmeyiz. Dolayısıyla hep bir su ve pompalama işlemlerinden öteye gitmemiştir. Burada aynı zamanda rüzgar enerjisinin yükseklik ve çıkışına göre evrimini söyleyebiliriz. 1900'lü yıllardan başlayarak son gelinen teknolojide Eyfel Kulesi'nin üstüne çıkıldığında görünür görebilmekteyiz. Son gelişmelerde Almanya'da 182 metre yüksekliğinde bir rüzgar türbini yapıldığını şahit olduk. Böylelikle rüzgar hızının üst seviyede olduğunu görev bilmekteyiz.
Çeşit çeşit uygulamalar var. Uygulamaları bu sıkıştırdı şahit olabilirsiniz. Artık bireysel ya da Avrupa'da kullanılan bu kullanım, yani bireysel kullanımlar rüzgar türbininin kullanımı atmaya başlamıştır. Özellikle rüzgarı çok yüksek olan İskandinav ülkeleri ve Avrupa'nın kuzeyinde çokça tercih edilmeye başlanmıştır. Yenilenebilir enerjilerde şu an hala rüzgar enerjisini bariz bir şekilde üstünlüğü vardır. Bunu ülkemizin de yüksek potansiyelli değerlendirerek geleceğimizin rüzgar enerjisinde olabileceğini düşünüyoruz.
Evet, bugünlük konumuz rüzgar enerjisiyle türbinlerinin sınıflandırmasını anlattık. Umarım sizin için faydalı olmuştur. Bir sonraki videomuzda görüşmek üzere. Rüzgarla kalın, dostça kalın, hoşça kalın.
[Müzik]