Bilimin açıklayamadığı 10 olgu… Tata Nano - Sonunda Bunuda Görecektik

Oca 13

wind-power-6.jpgHavanın bir akışkan olduğunu hayal etmek oldukça zor. Çünkü hava görünmez. Sıvılardan farklı olarak hava daha çabuk hareket eder ve bulunduğu ortamın her yerini kaplar. Havanın hızlı yerdeştirmesi ile içindeki parçacıkların hareketi de hızlı olur. Havanın bu özelliğini kinetik enerjiye dönüştürme işlemine Rüzgar Enerjisi adı verilir.

Aynı mantıkla su gibi sıvı maddelerin yer değiştirme özelliğini kullanarak enerji elde etmeye de hidro elektrik adı verilmektedir ve üretilen merkeze Hidro Elektrik Santrali denilir. Rüzgar enerjisinden elektrik üreten merkezlere de Rüzgar Santrali denilmektedir.

Rüzgar Santralleri kurulduktan sonra pervaneler rüzgarın (havanın) hareketiyle bağlı oldukları şaftı döndürür. Uygun bir jeneratör ile de bu hareket enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür.

Rüzgar enerjisi güneşin doğmasıyla başlar. Gece oluşan soğuk hava tabakasının yere yakın bölümleri, güneşin ışınlarıyla hemen ısınmaya başlar. Fizik derslerinden de hatırlayacağınız üzere ısınan hava genleşir ve yükselir. Bu anda atmosferdeki soğuk hava tabakası yere doğru iner. Sıcak ve soğuk havanın yer değiştirmesiyle de rüzgar oluşur.

Rüzgar Türbini
En basit anlamda bir rüzgar türbini 3 bölümden oluşur.

1.Pervane Kanatları:

Rüzgar estiği zaman pervanenin kanatlarına çarparak onu döndürmeye başlar. Bu sayede rüzgar enerjisi ile kinetik(hareket) enerjisi elde edilmiş olur. Pervaneler rüzgar estiğinde aynı yönde dönecek şekilde tasarlanmışlardır.

2.Åžaft:

Parvenelerin dönmesiyle ona bağlı olan şaft da dönmeye başlar. Şaftın dönmesiyle de motor içinde hareket oluşur ve motorun çıkışında elektrik enerji sağlanmış olur.

3.Jeneratör(Üreteç):

Oldukça basit bir çalışma yöntemi vardır. Elektromanyetik indüksiyon ile elektrik enerjisi üretilmiş olur. Küçük oyuncak arabalardaki elektrik motoruna benzer bir sistemdir. İçinde mıknatıslar bulunur. Bu mıknatısların ortasında da ince tellerle sarılmış bir bölüm bulunur. Pervane şaftı döndürğü zaman motor içindeki bu sarım bölgesi , etrafındaki mıknatısların ortasında dönmeye başlar. Bunun sonucunda da alternatif akım (AC) oluşur.

Günümüzde kullanılan rüzgar türbinleri, tarlalarda kullanınal yel değirmenlerinden daha karmaşık bir yapıdadır. Ülkemizde yel değirmenleri pek yaygın kullanılmaz. Şimdi modern rüzgar türbinlerini tanımaya devam edelim.

Modern Rüzgar Türbin Teknolojisi

Rüzgar Türbinleri günümüzde iki farklı tasarımla karşımıza çıkıyor. Bunlardan birincisi alttaki fotoğrafta gördüğünüz gibi dikey eksen etrafında dönebilen tasarım.

wind-power-vertical.gif

VAWTs yani “Vertical Axis Wind Turbine” (Düşey Eksenli Rüzgar Türbini) olarak adlandırılır.

Düşey ekseni yere dik olacak şekilde tasarlanmıştır. Daima rüzgarın geleceği yöne göre ayarlanır.Yatay ekseninin rüzgara göre ayarlanmasına gerek yoktur. Genelde ilk hareket olarak elektrik motoruna ihtiyac duymaktadır. Türbin yardımcı tellerle ekseninden sabitlenmiştir. Deniz seviyesine yakın yerlerde daha az rüzgar aldığından cihazın verimi düşük olmaktadır. Ancak tüm gerekli donanımlar yer seviyesinde olması bir avantaj olsa da, tarım arazileri için olumsuz etkisi fazla olmaktadır.

DiÄŸer önemli tasarım ise Düşey Eksenli Rüzgar Türbini (HAWTs) “Horizontal Axis Wind Turbine” olarak adlandırılır. Dönme ekseni yere paralel olarak tasarlanmıştır. Bir elektrik motoru yardımıyla rüzgar yönüne göre pervanenin yönü ayarlanabiliyor. Yapısal olarak bir elektrik motorundan farklı deÄŸildir. Verimli olarak çalışabilmesi için deniz seviyesinden yaklaşık 80 metre yüksekte olması gereklidir.

wind-power-horizontal.gif

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.

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.

wind-power-wind-flow.gif

Üretilen Enerjinin Hesaplanması

Bir rüzgar türbininin ürettiği enerjinin hesaplanması için rüzgarın hızına ve pervane çapına ihtiyaç vardır. Çoğunlukla büyük rüzgar türbinleri saniyede 15 meter hızla dönmektedir. 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.jpg
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.
Rüzgar Enerjisi Kaynakları ve Ekonomisi

Tipik büyük bir rüzgar türbini yıllık 5.2 milyon KWh elektrik enerjisi üretir. Yaklaşık 600 hanenin elektrik ihtiyacını karşılayabilir. Günümüzde kömür ve nükleer santraller, rüzgar santrallerinden daha ucuza enerji üretebilmektedirler. O halde neden rüzgar enerjisini kullanalım? Bunun iki önemli nedenivar. Rüzgar enerjisinin “Temiz” ve “Yenilenebilir” özelliklerde olmasıdır. Atmostefe zararlı karbon dikosit ve nitrojen gazları salınımı yoktur ve rüzgarın bitmesi gibi bir durum söz konusu deÄŸildir. Rüzgar enerjisi her ülkede üretilebilir. BaÅŸka ülkelerden enerji transfer etmeye gerek duyulmaz. Ayrıca rüzgar santralleri uzak bölgelere inÅŸaa edilip, üretilen enerjinin merkezi yerlere iletilmesi daha kolaydır.

wind-power-5.jpg

Rüzgar santrallerinin bu yararlarının yanında olumsuz yönleride de vardır. Diğer enerji santaralleri gibi Herzaman yüksek verimle çalışamazlar. Çünkü rüzgar hızı değişkenlik göstermektedir. Rüzgar türbinleri şehirlere yakın bölgelerde oluşturdukları ses kirliliği sebebiyle insanlara, hayvanlara ve doğal yaşama rahatsızlık vermektedir.

Rüzgar varolduğundan beri güvenilir enerji kaynağı değildir. Rüzgar hızı düştüğünde yada kesildiğinde geri dönüşümü olmayan enerji kaynaklarına ihtiyaç duyulmaktadır.

Ülkemizde Rüzgar Enerjisi Kullanımı Hakkında Geniş Bilgi için: http://www.mmo.org.tr/muhendismakina/arsiv/2003/kasim/makale_enerji.htm

Etiketler: , , , , , ,

17 Yorum Yazılmış

Uzman yatırım holding bünyesinde çalışıyorum,ülkemi çok seven biri olarak düşünüyorum ki rüzgar enerjisiyle elektiriÄŸimizin %50 sini üretebilsek küresel ısınmayı bir parça engellemiÅŸ olabiliriz.Buna uygun Türkiye’de bildiÄŸim kadarıyla Alaçatı ve eÄŸirdir gölü civarı çok rüzgar alıyor.
Biz uzman yatırım olarak neler yapabiliriz,neler gerekiyor böyle bir projeye başlamak için yardımcı olabilirmisiniz? (Bilgi ve kaynak açısından)

Nurcihan GÜRSUL 21 Ocak 2008 Saat 17:48

güzel fakat günümüz şartlarında böyle bir tesisin kurulması kişisel olarak mümkün değil.artık herkesin kendi elektriğini üretme zamanı gelmedimi?bu soru her zaman var ama altarnatifler oluşturmak lasım.güneş gibi hava basıncı gibi.sıcaklık soğukluk tan etkilenen bişeyler bulmak ve bu etkilenme sonucunda elektirğe dönüşümün daha basitleştirilmesi sağlanmış olmalı.büyük meblağlarla değil küçük artırımlarla bu tür şeylerin yapılması daha güzel olur.örneğin yüzyıllardır taşıtlar hep karayollarında neden uçmuyor böyle teknoloji yokmu var.neden yapılmıyor her yer rant olmuş.daha ileriye gidemiyoruz ertesi gün yoksun çünki düşündüğünü uyguladığın için.saygılar sunarım .

halil ibrahim 4 Mart 2008 Saat 12:22

nurcihan gürsul saygılar sunarım fakat düşüncene katılmıyorum.öncelikle 1.dünya ülkeleri var bunları söylememe gerek yok önce onların ağır sanayilerini kaldırabilecek güçler lasımbu yok sadece seninle benimle bu küresel ısınmanınönüne geçilecekse tamam.daha cazip buluşlar gerekiyor.bence.

halil ibrahim 4 Mart 2008 Saat 12:25

selamün aleyküm
abicim;biz rüzgardan elektrik elde etmek istiyoruz amma en ekonomik ve pratik nasıl yapabiliriz.biz bunu yayladaki kuran kursu ve cami için uygulayacağız.talebelerimizin daha çok saatte ders çalışabilmeleri için bize yardımcı olursanız . talebeler size dua eder.
hayırlı günler.ALLAH kolaylık versin ilminizi arttırsın .

hilmi 16 Mart 2008 Saat 12:39

çok güzel beğendim (:::::::::

pelin yalkın 19 Nisan 2008 Saat 18:35

acilen rüzgar enerjisi santralleri ile ilgili ödeve ihtiyacım var bana yardım ederseniz cok tesekkur ederim ezelorhan@hotmail.com

orhan 1 Mayis 2008 Saat 10:59

Degerli Arkadaşım
bize rüzgar türbinlerinde kullanılan jenaratorler lazım lütfen bize yardımcı olabilirmisiniz

saygılar

omer ince 16 Mayis 2008 Saat 23:56

Rüzgar türbinleri ile verimli bir ÅŸekilde elektrik üretilebildiÄŸi artık herkes tararından biliniyor ve bir çok ülke tarafından öncelikle uygulanıyor. İspanya’da BaÅŸbakan Zapatero önceden yapılmış termik ve nükleer santralleri durdurarak yenilenebilir enerji kaynaklarına yöneldi.Rüzgar enerjisi teknolojisinde en ileri noktaya geldiler.Bizim ülkemiz de rüzgar bakımından zengin bir ülke fakat ne yazık ki bu konuda da çağın gerisinde kaldık.Tüm zararları ortadayken ve alternatifi varken bizi aptal yerine koyarak çevreyi , tüm canlıları doÄŸayı ve insanları zehirleyen yeni termik ve nükleer santraller dayatılıyor. Neden buna mahkumuz? Çünkü bizim; ülkesini,insanlarını düşünen,ileriyi gören insan ve yönetici bilincine sahip,özgürce düşünüp, bağımsız olarak ülke ve toplum yararına uygulamalar yapacak nitelikte yöneticilerimiz yok ya da seçmeyi beceremiyoruz.Ve bu yüzden kimbilir daha ne kadar süre diÄŸer ülkelerin artık kullanılmayan elde kalmış teknolojileri insan saÄŸlığı, çevre ve gelecek düşünülmeden satın alınacak.Biz de bu rüzgar türbinlerini ancak internet sitelerinde göreceÄŸiz.

Demet Köklükaya 2 Haziran 2008 Saat 11:23

arkadaşlar merhaba.bende ülkemizin hakim rüzgarların etkisinde olduğunu göz önüne alırsak daha maliyetli ve tehlikeli olan ve buna rağmen ısrarla kurulması düşünülen nüklüer enerjinin yerine rüzgar enerjisinin sağlanması gerektiği kanaatini taşıyorum.bu hem ülkemizin güzelliğini gelecek kuşaklara aktaracak hemde bizlerin daha sağlıklı yaşamasını sağlayacaktır.
ayrıca bir arkadaş rüzgara güvenilmemesini yazmış katılmıyorum çünkü rüzgar sıcaklık farkından dolayı oluşuyor ve güneşin her yeri aynı anda aynı derecede ısıtması mümkün olmadığına göre rüzgarda sürekli esecektir.
iyi günler başarılar dilerim.

esposito 9 Haziran 2008 Saat 21:08

Rüzgar santralleri rüzgari bol olan ülkeleri enerji bagimliligindan kurtarmak icin önemli bir altenatif bence. Ülkemizinde, enerji konusunda disa bagimli oldugunu düsünürsek, yenilenebilir enerji kaynaklarina yapilacak her yatirim - ki bu yatirim devlet ve özel sektörün beraberliginde olabilir, yada sadece devlet kanali ile - gerek ülke ekonomisinin kalkinmasina, gerek enerji fiyatinin azalmasinda ve gerekse disa bagimliliktan tam manasiyla kurtulmada önemli rol oynayacaktir. Türkiyenin cografi konumu geregi, rüzgarli, günesli ve sicak sulu bölgelerinin varligi büyük önem arz etmektedir. Bu kaynaklarin hayata gecirilmesi, enerji sorununu tam olarak cözecektir. Bunun yani sira, yeni is alanlarinin da acilmasi kacinilmaz olacaktir.

Ertan 17 Haziran 2008 Saat 17:03

Demet Köklükaya ya katiliyorum….

Ertan 17 Haziran 2008 Saat 17:05

rüzgar gülünün dönmesiyle ilgili biraz bilgi almak istiyorum. rüzgar gülü sadece rüzgarın kuvvetiylemi dönüyor yoksa arada bir denge konusuda varmı? rüzgar güllerinin üç gülden ibaret olması biraz ilgimi çekiyor bu konuyu biraz aydınlatırsanız size mütşekkirim

mustafa zor 27 Haziran 2008 Saat 6:56

bilginize teÅŸekür ederim malatyanın yeÅŸilyurt ilçesine baÄŸlı seyituÅŸağı köyünde tepe zirvesinde bulunan arazime rüzgar veya güneÅŸ te elektrik elde etmek istiyorum bol rüzgarı ve güneÅŸ doÄŸar doÄŸmaz batana kadar bol güneÅŸ alan tepede bulunan arazime nasıl bir elektrik elde edebilirim bu konuda bana maliyet ve bilgi verirseniz memnun olurum…

hüseyin 27 Haziran 2008 Saat 21:36

slm arkadaslar bu faydalı bilgiler için hepinize teÅŸekkür ediyorum. ancak birkaç arkadaşın da belirttiÄŸi gibi biz bu santralleri kurmaya çalışsak hangi yolları izleyeceÄŸiz. evet belki ülkeyi kurtarmaz çalışmalarımız ama bizden sonrakilere daha iyi bir bilgi birikimi ve çalışma ortamı yaratmaz mı lütfen bunla ilgili bir ortak çalışma ekibi kuralım saygılar….

yucel gultekin 22 Temmuz 2008 Saat 18:29

değerli arkadaşlar merhaba hepinize.ben makine müh. bölümü öğrencisiyim ve sizlerinde söylediğiniz gibi bizlere ve bizden sonraki nesle katkıda bulunmak için bu tip arştırmaları takip etmeye çalışıyorum.fakat benim takıldığım nokta,bu rüzgar gülü panelindeki türbinler şafta hangi açılara göre dizayn ediliyo?bunula ilgili bilgi verirseniz teşekkr ederim

ahmet faruk 5 Agustos 2008 Saat 10:54

ya arkadaşlar ben bu yenilebilir enerji işiyle çok ilgilendim fakat o kadar gereksiz olduğunu düşündüğüm teferruatlar var ki anlatamam.ya bi destek olun ya iyi bişey var işte yapmak istiyorum diyorum,yok olmaz illa sürün arkadaş diyorlar.bizim ülkede iyi olan hangi şeye önem verildi ki benim bu girişimime destek verilsin.

hakan 6 Agustos 2008 Saat 17:46

merhaba arkadaslar turkıye her ne kadar ukleer santrallerın kurulmasını ıstesede bızım gıbı dogal yolla elde edılecek enerjı kaynaklarını dekteklememız gayet normal olması gerekende bu zaten sımdı sıze bır soru bızler neden evlerımızde bu tur tibünler kurmuyoruz dıger yabancı ulkelerde evlerın catılarında neredeyse yüzde75 ınde bu tur paneller kurulu ıken bızler hala bu tur tartısmalara konu oluyoruz bız ınsanogulları sadece tuketmek ıcın cabalıyoruz bakın bırde su var rüzgar tirbünlerı nın yanlıs kullanulması rüzgar su anda kullanılarn pğanallerde bana gore daha az uretılıyor cunkı sema ve uygulamanın yanlız oldugu kanısındayım o tur panallerde ruzgarın neredeyse yüzde 3 u acık bır ekılde bosa gıtmekte oysakı bu paneller yerıne yuvarlak tıpte kullanılsa yanı hepımızın bıldıgı evlerın bacalarına konulan paneller bu tur paneller hava ıle tamamen temas ıcınde olacagından enerjı kaybı ortadan kalkıyor mantıklı dusunursek neyse su an da bıle ben kendımce bır seyler yapabılme cabası ıcerısındeyım hıc degılse bır kısı bır kısı hesabını guduyorum belkı benı anlayan bırı bulunur

erhan bircan 28 Agustos 2008 Saat 0:01

Yorum Yazın

Konuyla İlgili Diğer Yazılar