Rüzgar Türbini Nedir? Nasıl Çalışır?

Rüzgar Türbini Nedir,Nasıl Çalışır,Bir rüzgâr türbini genel olarak kule, jeneratör, hız dönüştürücüleri (dişli kutusu), elektrik-elektronik elemanlar ve pervaneden oluşur. Rüzgârın kinetik enerjisi rotorda mekanik enerjiye çevrilir. Rotor milinin devir hareketi hızlandırılarak gövdedeki jeneratöre aktarılır. Jeneratörden elde edilen elektrik enerjisi aküler vasıtasıyla depolanarak veya doğrudan alıcılara ulaştırılır.

Rüzgâr türbinlerinin nasıl çalıştığını anlamak için iki önemli aerodinamik kuvvet iyi bilinmelidir Bunlar sürükleme ve kaldırma kuvvetleridir.

Sürükleme kuvveti, cisim üzerinde akış yönünde meydana gelen bir kuvvettir. Örneğin düz bir plaka üzerinde meydana gelebilecek maksimum sürükleme kuvveti hava akışının cisim üzerine 90o dik geldiği durumda iken; minimum sürükleme kuvveti ise hava akışı cismin yüzeyine paralelken meydana gelir.

Kaldırma kuvveti ise, akış yönüne dik olarak meydana gelen bir kuvvettir. Uçakların yerden havalanmasına da bu kuvvet neden olduğu için kaldırma kuvveti olarak adlandırılmıştır.

Sürükleme kuvvetine en iyi örnek olarak paraşüt verilebilir. Bu kuvvet sayesinde paraşütün hızı kesilmektedir. Sürükleme kuvvetinin etkilerini minimuma indirebilmek için yapılmış özel cisimlere akış hatlı (streamlined) cisimler denir. Bu cisimlere örnek olarak elips, balıklar, zeplin verilebilir.

Düz bir plaka üzerine etkiyen kaldırma kuvveti, hava akışı plaka yüzeyine 0o açı ile geldiğinde görülür. Havanın akış yönüne göre meydana gelen ufak açılarda akış şiddetinin artmasıyla düşük basınçlı bölgeler meydana gelir. Bu bölgelere akış altı da denir. Dolayısıyla, hava akış hızı ile basınç arasında bir ilişki meydana gelmiş olur. Yani hava akışı hızlandıkça basınç düşer, hava akışı yavaşladıkça basınç artar. Bu olaya Bernoulli etkisi denir. Kaldırma kuvveti de cismin üzerinde emme veya çekme meydana getirir.

Tum ruzgar tirubinleri propeller adi verilen pervanelerden olusur. Tirubinler ruzgarin esme yonune dik olarak ruzgari en iyi sekilde alabilecek sekilde ki genelde tepelerin uzeri veya bottleneckadi verilen bogazlara kurulur. Dusuk ve orta siddette elektrik enerjisi uretmek amaci ile kurulan ruzgar panellerinde ruzgar tirubin diregi yuksekligi ortalama 20 metre civarindadir. Enerji uretiminin buyuklugu arttikca diregin yuksekligi de artar. Genel olarak ruzgar tirubinlerinde oran tirubin diregi boyu pervanenin bir makasinin 2 kati olacak sekilde ayarlanmistir. Bir ruzgar tirubini ile kurulan elektirk jenaratorunden elde edilecek elektrik enerjisi, ruzgarin hizinin 3. kuvveti ile orantilidir. Yani ruzgarin hizi 2 katina cikar ise, jenaratorun kapasitesi 8 katina cikar.

Yuksek kuvvette esen ruzgarin kuvvetine dayanacak sekilde imal edilen son model ruzgar tirubinlerinde kullanilan malzeme grafit fiber epoxylerdir. Grafitten elde edilen komposit maddeler 6 metre yari capa sahip pervane makaslari imalatna olanak saglayacak mukavemettedir. Kucuk olcekli tirubinler fiberglass, aliminyum ya da lamine edilmis ahsap malzemeden yapilirlar.

Ruzar tirubinlerindeki tarihsel degisimin en cok kendisini hissettirdigi nokta, pervanedeki makas sayisinda olmustur. Gunumuz modern tirubinlerde 3 makasli pervaneler, ruzgarin burkulma momentini minimuma indirdigi icin esas alinmistir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir