Yaw ve Pitch Kontrollü Dişli Kutusuz 5kW Rüzgâr Türbini Üretilmesi Ve Verimliliği

Authors : Muzaffer Yücel, Serhat ÖZDER

Pages : 74-87

Doi:10.28979/comufbed.393959

View : 17 | Download : 14

Publication Date : 2018-05-17

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışma, 5 kW gücündeki rüzgâr türbinin yapılması, faaliyete geçirilmesi ve enerji çıkış verimliliğinin ölçülmesi üzerinedir. Yapılan santral sabit devirde dönmesi için ve yüksek hızlı rüzgârda kontrolün sağlanabilmesi, kanat açılarını rüzgâra karşı değişimini sağlayan, otomasyon sitemi ile donatılmıştır. Rüzgâra yönelmesi içinde yaw motor hareketini, rüzgâr yönü ölçüm verileri alınarak otomatik sistem kontrolü ile sağlanmıştır. Bu sistemde verimin arttırılmasına yönelik olarak dişli kutusu sistemi kullanılmamıştır. 200 rpm’de 5 kW enerji verebilen kendinden tahrikli jeneratör tasarlanmıştır. Ayrıca türbinden çıkan enerji değerleri ulusal şebekeye aktarılmıştır. Bunun için üretilen elektrik regüle devre ile frekans ve gerilim değerleri düzenlenerek ulusal şebekede bulunan 220 V ve 50 Hz değerlerine getirilmiş, sonra şebekeye bağlanma işlemi gerçekleştirilmiştir. Yapılan rüzgâr türbininde jeneratör (alternatör), kanatlar, kule, ana şase sisteminin tasarım yapılmıştır. Türbin rüzgârın uygun olduğu düşünülen yerde denemeler yapılmıştır. Bu denemeler sonucunda türbinin ortalama %28 civarında verime sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu tipte ve profesyonel tasarıma sahip olan türbinlerde verim % 30-35 civarındadır. Yapılan türbinin kurulduğu bölgede rüzgârın düzenli olmadığı göz önüne alınırsa, bu verime ulaşmasından dolayı ideal bir türbin olduğu düşünülmelidir. Yapılan çalışmanın amacı otomasyon sistemine sahip olan türbin tasarlanması ve türbinin doğal ortamda uygulamalarının yapılması ve veriminin belirlenmesidir. Türbinde kullanılan alternatör, tasarlanan kanatların gücüne uygun olarak tasarımı yapılıp imal edilmiştir. Kanatlar ise fiber yapı malzemesi kullanılarak vakum tekniği ile hava kabarcığı bırakılmadan yapılmıştır. Rüzgâr türbinlerinde titreşimi artıran kısımlarından biride, türbin kanatlarının rüzgâra yönelmesini sağlayan kuyruk sistemidir. Bu çalışmada kuyruk sistemi kullanılmamıştır. Bunun yerine kulenin rüzgâra karşı dik konumda olmasını sağlayan yaw motor kullanılmıştır. Rüzgâr yön sensöründen alınan yön bilgisine göre yaw motoru kanatları rüzgâra karşı yönlendirmişti r.
Keywords : Alternatif enerji, Rüzgâr Türbini, rüzgâr türbin otomasyonu, rüzgâr türbin verimliliği, yaw kontrolü, pitch kontrol