Rüzgar Türbini Çeşitleri
Gönderilme zamanı: Pzt Oca 06, 2020 3:33 pm
Üretilen rüzgâr türbinleri , ebat ve tip yönünden çok çeşitlilik göstermektedir, genel olarak dönme eksenine göre sınıflandırılır. Rüzgar enerji türbinleri dönme eksenine göre "Yatay Eksenli /Horizantal" ve "Dikey Eksenli /Vertical Rüzgâr Türbinleri” olarak ikiye ayrılır. 100Kw altı rüzgar türbinleri küçük tip türbinler olarak sınıflandırılmıştır.
Horizantal/Yatay Rüzgar Türbinleri
Yatay rüzgar türbinleri, rüzgarı önden alacak şekilde dizayn edilir. Rüzgarı arkadan estiği türbinlerin kullanımı nadirdir Rüzgarı önden alan rüzgar türbinlerin avantajı, direğin sebep olduğu rüzgar gölgelenmesinden etkilenmemesidir. Dezavantajı ise, türbinin sürekli rüzgara bakması için türbin kanatlarının rüzgara doğru dönmesini sağlamak için mekanik aksamlar gerekmesidir.
Yatay Rüzgar Türbinleri nasıl çalıştığına baklaım?
Rüzgar, kanat profili şeklindeki kanadın her iki yüzünde de akar, ancak kanat profilinin üst yüzünde daha hızlı akarak kanat profili üzerinde düşük basınçlı bir bölge oluşturur. Hem üst hem de alt yüzeyler arasındaki basınç farkı aerodinamik kaldırma kuvvetiyle sonuçlanır.
Bir rüzgar türbininin kanatları, merkezde göbek bulunan bir düzlemde hareket etmek üzere kısıtlandığından, kaldırma kuvveti göbek etrafında dönmeye neden olur. Kaldırma kuvvetine ek olarak, kaldırma kuvvetine dik bir sürükleme kuvveti rotorun dönmesini engeller.
Yatay eksenli rüzgar türbini tasarımı, özellikle kanatlar için, esas olarak yüksek bir kaldırma-sürükleme oranı içerir. Bu nedenle, bu oran, farklı rüzgar hızlarında rüzgar türbini için çıkış enerjisini optimize etmek üzere kanat uzunluğu boyunca değişebilir. Jeneratör ve rotor şaftı, dizinin en üstündeki kutunun içine yerleştirilmiştir.
- Yatay rüzgar Türbin Çeşitleri
Rüzgar Üstü Türbini/ Upwind Turbines
Rüzgar üstü bir rüzgar türbininde, rotor kulenin üst tarafında düzenlenir. Bu türbinin temel işlevi, kulenin arka tarafında rüzgar gölgesinin oluşmasını önlemektir. Şu anda, bu tasarım çoğu HAWT'de kullanılır çünkü esnek değildir ve kuleden belirli bir mesafede düzenlenir.
Rüzgar Altı Türbini / Downwind
Rüzgar altı bir türbinde, rotor kulenin alt tarafında düzenlenir. Bu türbinde, rüzgar önce kuleye, sonra rotorun kanatlarına doğru yönelir. Bu rüzgar türbini, rotorun kulenin rüzgar gölgesinden geçmesi nedeniyle rüzgar gücünde bazı farklılıklarla karşı karşıyadır. Burada, rotor kulenin nacelle'inin arkasındadır ve bu da rüzgar gücünde dalgalanmalara neden olur.
Avantajlar ve Dezavantajlar
Yatay eksenli rüzgar türbininin avantajları şunlardır.
Dikey rüzgar türbinine kıyasla yüksek çıkış gücü içerir. İki kata varan daha verimlidirler
Yüksek bir kule, rüzgar kesmesi değiştiğinde daha güçlü rüzgarlar alır.
Dikey tip türbine kıyasla pahalı değildir.
Yüksek güvenilirliğe sahiptir.
Yüksek bir kapasite oranına sahiptir.
Dönme hızı yüksektir.
Daha tutarlıdır.
Bu türbinler kendi kendine çalışır.
Bu türbinde, kanatlar türbinin ağırlık merkezinin bir yüzünde bulunur ve bu da dengeyi artırır.
Türbin kanatları bükebilir, böylece türbin kanatları en iyi hava çarpacak şekilde sürekli ayarlanabilir ,en doğru ayarlarnabilir açıya sahip olur.
Türbin kanatlarının ayrıca bir fırtına sırasında hasarı azaltmak için rotoru eğmesi mümkündür.
Yatay eksenli rüzgar türbininin dezavantajları şunlardır.
Bunlar büyük boyutta mevcuttur.
Ağırlığı yüksektir.
Kolayca hareket edemeyiz.
Kurulumu zordur.
Yüksek gürültü.
Bu rüzgar türbinini tasarlamak için büyük makinelere ihtiyaç vardır.
Diğer rüzgar türbinlerine kıyasla bakımı zordur. Uygulamalar çok pahalıdır
Yatay eksenli rüzgar türbinlerinin uygulamaları şunları içerir.
Bunlar, büyük güç çıkışları ve yüksek verimlilikleri nedeniyle ticari ve endüstriyel amaçlar için en sık kullanılan rüzgar türbinleridir.
Bunlar çoğunlukla rüzgar çiftliklerinde kullanılır
Yatay eksenli rüzgar türbinleri daha iyi güç çıkışı ve daha yüksek enerji verimliliği elde eder, bu nedenle büyük ölçekli rüzgar santrallerinde ve ayrıca elektrik üretimi için kullanılır.
Endüstriyel tesislerde, büyük ölçekli rüzgar çiftliklerinde veya ulusal projelerde, bu rüzgar türbinleri en sık görülür. Bu nedenle, toplu elektrik üretimi için mükemmel bir çözümdürler.
DİKEY RÜZGAR TÜRBİNLERİ
VAWT olarak bilinen dikey eksenli rüzgar türbininin genel bir bakışını sunmaktadır. Dikey eksenli rüzgar türbinleri, birkaç rüzgar türbini türünden biridir.
Dikey Eksenli Rüzgar türbinlerinin en yaygın kullanımı, konutlar için yenilenebilir enerji kaynağı olarak hizmet verdiği konut ortamlarıdır. Bu özel türbin, rotor şaftından ve iki veya üç kanattan oluşur ve rotor şaftı dikey yönde döner. Bu nedenle, türbinin hareketi kenardaki madeni merkezlerin dönmesine bağlıdır. Bu özel türbine gelince, jeneratör kulenin tabanına monte edilir ve kanatlar şaftın etrafına sarılır.
Dikey eksenli bir rüzgar türbininin kanatları dikey olarak konumlandırılır ve türbinin rotorlarının dikey bir şaft etrafında dönmesine olanak tanır. Bu, dikey eksenli rüzgar türbininin çalışma konseptinin özüdür. Bu nedenle, rüzgar gücü kullanılarak enerji üretirler. Rotor jeneratöre bağlı olduğundan ve rüzgarla tahrik edildiğinden, jeneratör enerjiyi mekanikten elektriksel forma dönüştürebilir. Kanat, şaft, yatak, çerçeve ve kanat desteği, dikey eksenli bir rüzgar türbinini oluşturan bileşenlerdir.
Savonius Rüzgar Türbini
Savonius rüzgar türbini, dikey şaftın etrafına sarılırken helezon benzeri bir düzenlemeye sahip kanatlara sahiptir. Bu rüzgar türbini, cihazın en önemli özelliklerinden biri olan katı bir rüzgar alma yüzeyine sahiptir. Bu rüzgar türbinleri, rotorları aktif hale getirmek için öncelikle akış direnci olarak bilinen bir işleme bağlıdır. Bu, rüzgarın türbin kanatları üzerindeki dinamik kuvvetinin, rotoru döndüren aktif kuvvet olduğu anlamına gelir.
Aynı zamanda, kanatların karşı tarafı bir aerodinamik direnç kuvvetiyle karşı karşıya gelir. Bu, esinti diğer yönden geldiği için koşarken veya bisiklet sürerken hissettiğimiz şeye benzer. Bu nedenle, türbinler rüzgarın hızına orantılı bir hızda dönebilir. Savonius Rüzgar Türbini hakkında ek bilgi edinmek isterseniz lütfen bu bağlantıya tıklayın. Maksimum verimleri %30 civarındadır.
Darrieus Rüzgar Türbini
“Darrieus rüzgar türbini” adı, cihazın yaratıcısı olan Georges Darrieus adlı bir Fransız'dan gelmektedir. Bazı çevrelerde “yumurta çırpıcı” olarak da bilinir. Bu türbinlerin, rotor şaftının hem üst hem de alt kısmında birbirine bağlı uzun, kavisli kanatları vardır. Bu kanatların her bir ucu rotor şaftına bağlıdır.
Bu özel rüzgar türbini türleri, dönüşlerini aerodinamik kuvvetin sağladığı kaldırma kuvvetinden alırlar. Rüzgar, binanın etrafında akarken rüzgar türbininin ön yüzünde emiş üretecek ve bu da kanatların ters yönde dönmesine neden olacaktır. Bu türbinler, Savonius türbinlerine çok benzer şekilde, maruz kaldıkları sürüklenme miktarını azaltacak şekilde şekillendirilmiş kanatlara sahiptir. Dönüş başladıktan sonra, bu türbinlerin hızı artacak ve rüzgar hızından daha büyük bir hızda dönebileceklerdir. Darrieus Rüzgar Türbini hakkında ek bilgi edinmek isterseniz lütfen bu bağlantıya tıklayın.
Darrieus rotoru, helezon biçimli, disk benzeri ve düz kanatlı H rotoru gibi çeşitli alt formlarda gelir. Bu türbinler genellikle kaldırma kuvvetleriyle tahrik edilen üç ince rotor kanadına sahiptir ve bu da yüksek hızlara ulaşmalarını sağlar. Rüzgar basıncı ve kaldırma etkileri gibi aerodinamik özellikler, verimliliklerine katkıda bulunarak yaklaşık %40'lık bir maksimuma ulaşır ve rüzgar türbinleri için fiziksel olarak mümkün olan maksimum değer %59'dur.
H-Rotorlar Tipi Dikey Rüzgar Türbinleri
Darrieus rotorunun yaygın bir tasarım türü H-rotordur. Bu konfigürasyonda, türbinin kanatları klasik modeldeki gibi kavisli değil, düzdür. H-rotor, rüzgara karşı daha büyük bir yüzey alanına sahiptir ve teorik olarak kavisli kanatlara sahip modellere kıyasla daha yüksek güç çıkışı sağlar.
Helezoni/Helical Rotor Tipi Dikey Rüzgar Türbini
Helezoni rotorlar, kanatları döndürmek için kaldırma kuvveti kullanan bir tür dikey eksenli rüzgar türbinidir (VAWT). Dikey bir şaftın etrafında bir helezon veya spiral şekli oluşturan kavisli kanatları vardır. Spiral tasarım, rotorun rüzgarı döndürmek ve ona doğru yönelmek için karmaşık mekanizmalara ihtiyaç duymadan çeşitli yönlerden rüzgarı yakalamasını sağlar.
Horizantal/Yatay Rüzgar Türbinleri
Yatay rüzgar türbinleri, rüzgarı önden alacak şekilde dizayn edilir. Rüzgarı arkadan estiği türbinlerin kullanımı nadirdir Rüzgarı önden alan rüzgar türbinlerin avantajı, direğin sebep olduğu rüzgar gölgelenmesinden etkilenmemesidir. Dezavantajı ise, türbinin sürekli rüzgara bakması için türbin kanatlarının rüzgara doğru dönmesini sağlamak için mekanik aksamlar gerekmesidir.
Yatay Rüzgar Türbinleri nasıl çalıştığına baklaım?
Rüzgar, kanat profili şeklindeki kanadın her iki yüzünde de akar, ancak kanat profilinin üst yüzünde daha hızlı akarak kanat profili üzerinde düşük basınçlı bir bölge oluşturur. Hem üst hem de alt yüzeyler arasındaki basınç farkı aerodinamik kaldırma kuvvetiyle sonuçlanır.
Bir rüzgar türbininin kanatları, merkezde göbek bulunan bir düzlemde hareket etmek üzere kısıtlandığından, kaldırma kuvveti göbek etrafında dönmeye neden olur. Kaldırma kuvvetine ek olarak, kaldırma kuvvetine dik bir sürükleme kuvveti rotorun dönmesini engeller.
Yatay eksenli rüzgar türbini tasarımı, özellikle kanatlar için, esas olarak yüksek bir kaldırma-sürükleme oranı içerir. Bu nedenle, bu oran, farklı rüzgar hızlarında rüzgar türbini için çıkış enerjisini optimize etmek üzere kanat uzunluğu boyunca değişebilir. Jeneratör ve rotor şaftı, dizinin en üstündeki kutunun içine yerleştirilmiştir.
- Yatay rüzgar Türbin Çeşitleri
Rüzgar Üstü Türbini/ Upwind Turbines
Rüzgar üstü bir rüzgar türbininde, rotor kulenin üst tarafında düzenlenir. Bu türbinin temel işlevi, kulenin arka tarafında rüzgar gölgesinin oluşmasını önlemektir. Şu anda, bu tasarım çoğu HAWT'de kullanılır çünkü esnek değildir ve kuleden belirli bir mesafede düzenlenir.
Rüzgar Altı Türbini / Downwind
Rüzgar altı bir türbinde, rotor kulenin alt tarafında düzenlenir. Bu türbinde, rüzgar önce kuleye, sonra rotorun kanatlarına doğru yönelir. Bu rüzgar türbini, rotorun kulenin rüzgar gölgesinden geçmesi nedeniyle rüzgar gücünde bazı farklılıklarla karşı karşıyadır. Burada, rotor kulenin nacelle'inin arkasındadır ve bu da rüzgar gücünde dalgalanmalara neden olur.
Avantajlar ve Dezavantajlar
Yatay eksenli rüzgar türbininin avantajları şunlardır.
Dikey rüzgar türbinine kıyasla yüksek çıkış gücü içerir. İki kata varan daha verimlidirler
Yüksek bir kule, rüzgar kesmesi değiştiğinde daha güçlü rüzgarlar alır.
Dikey tip türbine kıyasla pahalı değildir.
Yüksek güvenilirliğe sahiptir.
Yüksek bir kapasite oranına sahiptir.
Dönme hızı yüksektir.
Daha tutarlıdır.
Bu türbinler kendi kendine çalışır.
Bu türbinde, kanatlar türbinin ağırlık merkezinin bir yüzünde bulunur ve bu da dengeyi artırır.
Türbin kanatları bükebilir, böylece türbin kanatları en iyi hava çarpacak şekilde sürekli ayarlanabilir ,en doğru ayarlarnabilir açıya sahip olur.
Türbin kanatlarının ayrıca bir fırtına sırasında hasarı azaltmak için rotoru eğmesi mümkündür.
Yatay eksenli rüzgar türbininin dezavantajları şunlardır.
Bunlar büyük boyutta mevcuttur.
Ağırlığı yüksektir.
Kolayca hareket edemeyiz.
Kurulumu zordur.
Yüksek gürültü.
Bu rüzgar türbinini tasarlamak için büyük makinelere ihtiyaç vardır.
Diğer rüzgar türbinlerine kıyasla bakımı zordur. Uygulamalar çok pahalıdır
Yatay eksenli rüzgar türbinlerinin uygulamaları şunları içerir.
Bunlar, büyük güç çıkışları ve yüksek verimlilikleri nedeniyle ticari ve endüstriyel amaçlar için en sık kullanılan rüzgar türbinleridir.
Bunlar çoğunlukla rüzgar çiftliklerinde kullanılır
Yatay eksenli rüzgar türbinleri daha iyi güç çıkışı ve daha yüksek enerji verimliliği elde eder, bu nedenle büyük ölçekli rüzgar santrallerinde ve ayrıca elektrik üretimi için kullanılır.
Endüstriyel tesislerde, büyük ölçekli rüzgar çiftliklerinde veya ulusal projelerde, bu rüzgar türbinleri en sık görülür. Bu nedenle, toplu elektrik üretimi için mükemmel bir çözümdürler.
DİKEY RÜZGAR TÜRBİNLERİ
VAWT olarak bilinen dikey eksenli rüzgar türbininin genel bir bakışını sunmaktadır. Dikey eksenli rüzgar türbinleri, birkaç rüzgar türbini türünden biridir.
Dikey Eksenli Rüzgar türbinlerinin en yaygın kullanımı, konutlar için yenilenebilir enerji kaynağı olarak hizmet verdiği konut ortamlarıdır. Bu özel türbin, rotor şaftından ve iki veya üç kanattan oluşur ve rotor şaftı dikey yönde döner. Bu nedenle, türbinin hareketi kenardaki madeni merkezlerin dönmesine bağlıdır. Bu özel türbine gelince, jeneratör kulenin tabanına monte edilir ve kanatlar şaftın etrafına sarılır.
Dikey eksenli bir rüzgar türbininin kanatları dikey olarak konumlandırılır ve türbinin rotorlarının dikey bir şaft etrafında dönmesine olanak tanır. Bu, dikey eksenli rüzgar türbininin çalışma konseptinin özüdür. Bu nedenle, rüzgar gücü kullanılarak enerji üretirler. Rotor jeneratöre bağlı olduğundan ve rüzgarla tahrik edildiğinden, jeneratör enerjiyi mekanikten elektriksel forma dönüştürebilir. Kanat, şaft, yatak, çerçeve ve kanat desteği, dikey eksenli bir rüzgar türbinini oluşturan bileşenlerdir.
Savonius Rüzgar Türbini
Savonius rüzgar türbini, dikey şaftın etrafına sarılırken helezon benzeri bir düzenlemeye sahip kanatlara sahiptir. Bu rüzgar türbini, cihazın en önemli özelliklerinden biri olan katı bir rüzgar alma yüzeyine sahiptir. Bu rüzgar türbinleri, rotorları aktif hale getirmek için öncelikle akış direnci olarak bilinen bir işleme bağlıdır. Bu, rüzgarın türbin kanatları üzerindeki dinamik kuvvetinin, rotoru döndüren aktif kuvvet olduğu anlamına gelir.
Aynı zamanda, kanatların karşı tarafı bir aerodinamik direnç kuvvetiyle karşı karşıya gelir. Bu, esinti diğer yönden geldiği için koşarken veya bisiklet sürerken hissettiğimiz şeye benzer. Bu nedenle, türbinler rüzgarın hızına orantılı bir hızda dönebilir. Savonius Rüzgar Türbini hakkında ek bilgi edinmek isterseniz lütfen bu bağlantıya tıklayın. Maksimum verimleri %30 civarındadır.
Darrieus Rüzgar Türbini
“Darrieus rüzgar türbini” adı, cihazın yaratıcısı olan Georges Darrieus adlı bir Fransız'dan gelmektedir. Bazı çevrelerde “yumurta çırpıcı” olarak da bilinir. Bu türbinlerin, rotor şaftının hem üst hem de alt kısmında birbirine bağlı uzun, kavisli kanatları vardır. Bu kanatların her bir ucu rotor şaftına bağlıdır.
Bu özel rüzgar türbini türleri, dönüşlerini aerodinamik kuvvetin sağladığı kaldırma kuvvetinden alırlar. Rüzgar, binanın etrafında akarken rüzgar türbininin ön yüzünde emiş üretecek ve bu da kanatların ters yönde dönmesine neden olacaktır. Bu türbinler, Savonius türbinlerine çok benzer şekilde, maruz kaldıkları sürüklenme miktarını azaltacak şekilde şekillendirilmiş kanatlara sahiptir. Dönüş başladıktan sonra, bu türbinlerin hızı artacak ve rüzgar hızından daha büyük bir hızda dönebileceklerdir. Darrieus Rüzgar Türbini hakkında ek bilgi edinmek isterseniz lütfen bu bağlantıya tıklayın.
Darrieus rotoru, helezon biçimli, disk benzeri ve düz kanatlı H rotoru gibi çeşitli alt formlarda gelir. Bu türbinler genellikle kaldırma kuvvetleriyle tahrik edilen üç ince rotor kanadına sahiptir ve bu da yüksek hızlara ulaşmalarını sağlar. Rüzgar basıncı ve kaldırma etkileri gibi aerodinamik özellikler, verimliliklerine katkıda bulunarak yaklaşık %40'lık bir maksimuma ulaşır ve rüzgar türbinleri için fiziksel olarak mümkün olan maksimum değer %59'dur.
H-Rotorlar Tipi Dikey Rüzgar Türbinleri
Darrieus rotorunun yaygın bir tasarım türü H-rotordur. Bu konfigürasyonda, türbinin kanatları klasik modeldeki gibi kavisli değil, düzdür. H-rotor, rüzgara karşı daha büyük bir yüzey alanına sahiptir ve teorik olarak kavisli kanatlara sahip modellere kıyasla daha yüksek güç çıkışı sağlar.
Helezoni/Helical Rotor Tipi Dikey Rüzgar Türbini
Helezoni rotorlar, kanatları döndürmek için kaldırma kuvveti kullanan bir tür dikey eksenli rüzgar türbinidir (VAWT). Dikey bir şaftın etrafında bir helezon veya spiral şekli oluşturan kavisli kanatları vardır. Spiral tasarım, rotorun rüzgarı döndürmek ve ona doğru yönelmek için karmaşık mekanizmalara ihtiyaç duymadan çeşitli yönlerden rüzgarı yakalamasını sağlar.