Rüzgar Türbinleri ve Yapısı

Rüzgardaki kinetik enerjiyi mekanik enerjiye,bu mekanik enerjiyi de miline bağlı jenerarör yardımıyla elektriğe dönüştüren kompleks sistemlerdir.

Bir rüzgar türbini genel olarak şu kısımlardan oluşur.
1. Kule
2. Jeneratör
3. Hız dönüştürücüleri (dişli kutusu)

4. Elektrik-elektronik elemanlar
5. Pervane

Rüzgarın sağladığı kinetik enerji rotora mekanik enerji olarak aktarılır.Rotor mili yardımıyla AC
jeneratöre gelen enerji buradan elektrik enerjisi (AC) olarak açığa çıkar.Bu elektriğin anlık yada daha sonra kullanılabilmesi için DC ye çevrilir ve aküler yardımıyla depolanır.

Rüzgar türbinlerinin çalışmasında ”Sürüklenme” ve ”Kaldırma kuvveti” denen iki aerodinamik kuvvet iyi bilinmelidir.

Sürüklenme Kuvveti , Cisim üzerinde akış doğrultusunda meydana gelen sürüklenmedir.Bu kuvvetin maksimum oldu an cisim yüzeyinin rüzgara dik olduğu andır ,minimum olduğu an ise rüzgar akış doğrultusunun yüzeye paralel olduğu andır.Paraşüt buna örnek verilebilir.
kaldırma kuvveti ise akış yönüne dik olarak meydana gelen kuvvettir.Uçakların havalanmasına bu kuvvet yardımcı olur.Dolayısıyla ismini burdan almıştır.
Rüzgar Türbinlerinin Sınıflandırılması
Bu sınıflandırmada iki tip türbin bulunur.Yatay eksenli rüzgar türbini ve Dikey eksenli rüzgar türbini.

Bunlara kısaca sırasıyla YERT ve DERT denir.

Yatay Eksenli Rüzgar Türbini
Bu tip türbinlerde dönme ekseni rüzgar yönüne paraleldir. Kanatları ise rüzgâr yönüyle dik açı yaparlar.Pervaneler bunlara örnek verilebilir.En çok kullanılan rüzgar türbinleri bu tip türbinlerdir.Bunların en kötü tarafı razgarın yönüne göre dönmesini sağlayan dümene sahip olmasıdır.

yatay eksenli rüzgar türbini

Düşey Eksenli Rüzgar Türbini
Darrieus ve Savonius tipi olmak üzere iki çeşit düşey eksenli rüzgar türbini bulunur.
Bu türbinlerin milleri düşey eksenlidir.daha çok deney amaçlı kullanım alanı bulmaktadırlar.
Bu türbinlerin avantajları şöyledir
1-Elektrik üreten kutusu yere yerleştirildiği için kurulum maliyeti daha azdır.
2-Türbinin yönünü rüzgarın yönüne göre hareket ettirecek mil ve dümene ihtiyaç yoktur.
3-Üretilen elektriğin nakli daha kolaydır(üretilen elektrik yer seviyesinde üretildiği için)
4-bakımı biraz daha kolaydır.
Dezavantajları ise
1-Yere yakın seviyede oldukları için rüzgara daha az maruz kalırlar, dolayısıyla verimleri düşüktür.
2-Dik tutabilmek için türbin ile yere bağlanacak tellere ihtiyaç vardır ki buda pek pratik değildir.
3-Çalışmaya başlaması için ilk hareket motoruna ihtiyaç vardır.

Düşey eksenli rüzgar türbini

Rüzgar Türbinlerinin Yapısı
Rüzgar türbinleri bir rotor,bir güç şaftı ve rüzgarın kinetik enerjisini elektrik enerjisine çevirecek bir alternatörden oluşur.
Rüzgar Türbinleri 5 ana bölümden oluşur.
-Rotor Kanatları
-İletim Sistemi
-Fren Sistemi
-Kule
-Jeneratör
Rüzgar türbinlerinin kullanım alanına göre kanat sayıları birbirinden farklıdır.Genel itibariyle kanat sayısı arttıkça dönme hızı azalır.En çok kullanım alanı bulan türbinler üç kanatlı yatay eksenli rüzgar türbinleridir.Bunlar hem aşırı hızlanıp aşırı gürültüye sebep olmaz, hem de pervanenin tüm hızlarda sabit atalet momentine sahip olmasıyla türbinin üzerine fazladan bir yük getirmezler.