Farklı model mikro rüzgâr türbinlerinin incelenmesi

Abstract

İnsanoğlu yaşamı boyunca ihtiyaçlarını karşılamak için bir enerji kaynağına ihtiyaç duymuştur. Fosil yakıtlara göre birçok avantajı olan ve ana kaynağı güneş enerjisi olan rüzgâr enerjisi yenilebilir enerji kaynaklarından yalnızca biridir. Rüzgâr enerjisi tarih boyunca tasarlanan türbinler birçok alanda kullanılmıştır. Gelişen teknoloji ile devasa boyutta sistem ve cihazların küçültülmesi ve teknik olarak iyileştirilmesi ile ilgili birçok örnek verilebilir. Bunlardan biride devasa boyutlara sahip olan rüzgâr türbinleridir. Türbin boyutları ile alakalı tarihte ilk çalışma ‘’mikro rüzgâr türbin’’adını verdiği çalışma ile Lucien Gamborata tarafından yapılmıştır. Daha sonra bilim insanları tarafından teorik ve deneysel metodlarla ‘’farklı model mikro rüzgâr türbinler’’ üzerine çalışmalar devam etmiştir. Bu çalışmada klasik rüzgâr türbinlerinin dezavantajlarına çözümler araştırılmış, her konumda ve düşük rüzgâr hızlarında kesintisiz enerji üretimi sağlayacak ‘’yeni tasarım mikro rüzgâr türbini’’ bilgisayar destekli modelleme ve simülasyon uygulamaları ile sunulmuştur. Tasarım parametreleri olarak türbin çapı; 200-300-400 mm, kanat sayısı; 6-9-12 adet ve rüzgâr hızları; 2-3-4-5-6-7 m/s ve birleştirme yönetimi; dişli çark sistemi olarak incelenmiştir. Bu parametreler; açısal hız, kanat uç hız oranı, moment katsayısı, devir, doluluk oranı ve ses şiddeti değerleri ile çizgi grafikler metoduyla karşılaştırılarak bazı veriler elde edilmiştir. Mevcut verilerin değerlendirilmesi sonucunda diğer türbinlere göre‘’300 mm çaplı türbin; 9 kanatlı; 5 m/s hız’’ ile daha verimli türbin olarak saptanmıştır.

Human beings needed an energy source to meet their needs throughout their lives. Wind energy, which has many advantages over fossil fuels and whose main source is solar energy, is only one of the renewable energy sources. Turbines designed throughout the history of wind energy have been used in many areas. Many examples can be given about downsizing and technically improving huge systems and devices with the developing technology. One of them is wind turbines with huge dimensions. The first study in history related to turbine dimensions was carried out by Lucien Gamborata with the study he named "micro wind turbine". Later, studies on "different model micro wind turbines" continued by scientists with theoretical and experimental methods. In this study, solutions to the disadvantages of conventional wind turbines have been investigated, and "new design micro wind turbine" that will provide uninterrupted energy generation at every location and at low wind speeds is presented with computer aided modeling and simulation applications. Turbine diameter as design parameters; 200-300-400 mm, the number of wings; 6-9-12 pieces and wind speeds; 2-3-4-5-6-7 m / s and joining management; It has been studied as a gear wheel system. These parameters are; Some data were obtained by comparing the angular velocity, blade tip velocity ratio, moment coefficient, speed, occupancy rate and sound intensity with the method of line graphs. Compared to other turbines as a result of the evaluation of the available data ''300 mm diameter turbine; 9 wings; 5 m/s speed "has been determined as a more efficient turbine