Rüzgar Enerjisi ve Rüzgar Türbini

 

     Fosillere dayanan, karbon bazlı yakıtların azalmasıyla beraber ortaya çıkan yenilenebilir enerji kaynaklarından bir tanesi de rüzgar enerjisidir. Rüzgar enerjisi Betz teoremine göre max. %59,3 etkinlikle mekanik enerjiye çevrilebilir. Bu çevirim, rüzgar türbini tarafından yapılır. Bir rüzgar türbini için fiziksel gerçeklere dayanarak elde edilebilecek maksimum verim yaklaşık olarak 44.5% civarındadır. Yani teknik olarak bunun üzerine çıkmak mevcut fiziksel kuramlara göre olanaksızdır. Rüzgfar enerjisini mekanik enerjiye çevirerek elektrik üretimini sağlayan bu makineye rüzgar türbini veya rüzgar jeneratörü adı verilir.

       

 

 

Konuyla ilgili BBC'de çıkan haber

videoyu izlemek için

lütfen burayı (2.84 MB) tıklayınız

veya yandaki oynatıcıyı çalıştırınız.

 

 

 

 

Malzeme ve Türbinin Yapısı
 

 

     Tüm rüzgar türbinlerinde genelde  "propeller" adı verilen pervaneler vardır. Türbinler rüzgarın esme yönüne dik olarak rüzgarı en iyi şekilde alabilecek şekilde ki genelde tepelerin üzeri veya "bottleneck" adı verilen boğazlara kurulur. Düşük ve orta şiddette elektrik enerjisi üretmek amacı ile kurulan rüzgar panellerinde rüzgar türbin direği yüksekliği ortalama 20 metre civarındadır. Enerji üretiminin büyüklüğü arttıkça direğin yüksekliği de artar. Genel olarak rüzgar türbinlerinde oran türbin direği boyu pervanenin bir makasının 2 kati olacak şekilde ayarlanmıştır. Bir rüzgar türbin ile kurulan elektrik jeneratöründen elde edilecek elektrik enerjisi, rüzgarın hızının 3. kuvveti ile orantılıdır. Yani rüzgarın hızı 2 katına çıkar ise, jeneratörün kapasitesi 8 katına çıkar.

 

 

     Yüksek kuvvette esen rüzgarın kuvvetine dayanacak şekilde imal edilen son model rüzgar türbinlerinde kullanılan malzeme grafit fiber epoxy'lerdir. Grafitten elde edilen kompozit maddeler 6 metre yari çapa sahip pervane makasları imalatına olanak sağlayacak mukavemettedir. Küçük ölçekli türbinler fiberglas, alüminyum ya da lamine edilmiş ahşap malzemeden yapılırlar. Rüzgar türbinlerindeki tarihsel değişimin en çok kendisini hissettirdiği nokta, pervanedeki makas sayısında olmuştur. Günümüz modern türbinlerde 3 makaslı pervaneler, rüzgarın burkulma momentini minimuma indirdiği için esas alınmıştır. Böyle bir türbin; çevredeki engellerin rüzgarı kesemeyecek kadar yükseklikte bir kule üzerinde bulunması gerekir. ayrıca yüksek verim için geniş düzlükler bu enerji kaynakları için daha elverişlidir. Türbinin rüzgara göre yönlendirilmesi, rotor ekseni ile rüzgar doğrultusu arasındaki yav açısını kontrol eden mekanizmayla sağlanır. .

 

Rüzgar türbini hakkında en dikkat çeken nokta gece-gündüz, yaz-kış ayırt etmeksizin elektrik üretebilme özelliğidir. Ancak mekanik parçaların yorgunluğu ve aşınması en önemli problem olarak karşımıza çıkmaktadır.