Rüzgar Türbini Nedir? Çeşitleri Nelerdir?

Günümüzün en önemli ihtiyaçları hiç şüphesiz enerji. Covid pandemisi ve Rusya – Ukrayna savaşlarından sonra görüldüki ülkeler enerji güvenliği alanında kendilerini sağlama almak zorundalar. Tabi enerji alanında da dikkat edilmesi gereken temiz enerji kaynaklarından bu ihtiyaçların sağlanması. Bu kapsamda rüzgar türbini teknolojisi temiz enerji kaynağı olarak ülkelerin ve yatırımcıların ilgisini çekmekte. Bu yazımızda rüzgar türbini nedir, çeşitleri nelerdir, verimlilik oranları ve dünyada kimler rüzgar türbini üretiyor bu konulara değineceğiz…

Rüzgar Türbini Nedir

Rüzgar türbinleri, rüzgar enerjisini elektrik enerjisine çevirmek için kullanılan cihazlardır. Rüzgar enerjisi, dünyanın yüzeyindeki eşitsiz ısınmadan kaynaklanır ve bu nedenle sürekli olarak yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Rüzgar türbinleri, bu enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürmek amacıyla kullanılır.

Rüzgar türbinlerinin temel bileşenleri, büyük, aerodinamik kanatçıklar olan rotorlar ve kinetik enerjinin mekanik enerjiye dönüştürülmesi için bir jeneratördür. Rotorlar, rüzgar enerjisini yakalamak ve hareket ettirmek için tasarlanmıştır. Rüzgar türbinlerinde kullanılan rotorların sayısı değişebilir, ancak genellikle üç veya beş kanatlıdır.

Rüzgar türbinleri, farklı boyutlarda üretilebilirler. Küçük ölçekli rüzgar türbinleri, bireysel evlerde veya küçük çiftliklerde kullanılabilirken, büyük ölçekli rüzgar türbinleri, binlerce hanenin elektrik ihtiyacını karşılamak için kullanılabilecek kadar güçlü olabilir.

Rüzgar türbinleri, temiz, yeşil ve güvenilir bir enerji kaynağı olarak kabul edilir. Rüzgar enerjisi, fosil yakıtlardan farklı olarak çevresel kirliliğe neden olmaz ve sınırsız bir kaynak olduğu için gelecek nesiller için sürdürülebilir bir enerji kaynağıdır.

Ancak, rüzgar türbinlerinin dezavantajları da vardır. Rüzgar türbinleri, bazı insanlar ve hayvanlar için estetik açıdan hoş olmayan görüntüler oluşturabilir. Ayrıca, rüzgar türbinleri genellikle rüzgarın bol olduğu açık alanlara yerleştirilir ve bu alanlar, faaliyet gösteren kuşların yolu üzerinde olabilir. Bu nedenle, rüzgar türbinleri bazen kuş ölümlerine neden olabilir.

Rüzgar türbinleri, temiz, yeşil ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olarak kabul edilir. Bununla birlikte, dezavantajları da vardır ve bu nedenle, rüzgar türbinlerinin kurulumu ve kullanımı, dikkatli bir şekilde planlanmalı ve yönetilmelidir.

Rüzgar Türbini Parçaları 

Rüzgar türbinleri, rüzgar enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek için tasarlanmış birçok bileşenden oluşur. Bazı temel parçalar şunlardır:

  1. Rotor: Rüzgar türbinlerinin en önemli parçasıdır. Rotor, büyük, aerodinamik kanatçıklardan oluşur ve rüzgarın kinetik enerjisini yakalamak için tasarlanmıştır. Kanatların sayısı genellikle üç veya beştir, ancak bazı türbinlerde iki ya da altı kanatlı rotorlar da kullanılabilir.
  2. Göbek: Göbek, rotoru türbin kulesine bağlayan parçadır. Göbek, türbinin dönmesine izin vermek için yeterince güçlü olmalıdır ve ayrıca türbinin yönlendirilmesini de sağlar.
  3. Jeneratör: Rüzgar türbinlerinin elektrik enerjisi üretmek için kullanılan diğer önemli bileşeni jeneratördür. Jeneratör, rotor tarafından üretilen mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.
  4. Kule: Rüzgar türbinlerinin rotorunu yüksekte tutmak için kullanılan yapıdır. Kuleler, farklı malzemelerden yapılabilirler, ancak çoğu kez çelik veya betondan yapılırlar. Kulelerin uzunluğu da farklı olabilir ve daha yüksek kuleler, daha geniş bir alana daha fazla rüzgar enerjisi toplayabilir.
  5. Yönlendirme sistemi: Rüzgar türbinlerinin rüzgar yönünü takip etmelerini sağlayan sistemdir. Yönlendirme sistemi, genellikle türbin göbeğinde bulunur ve rüzgarın yönüne göre rotorun dönmesini yönlendirir.
  6. Fren sistemi: Rüzgar türbinleri, güçlü rüzgarlarda aşırı hızlanmayı önlemek için fren sistemine sahiptir. Frenler, rotorun dönüşünü azaltır veya durdurur ve böylece türbinin zarar görmesini önler.
  7. Ayaklar: Rüzgar türbinleri, çoğunlukla üç stabil ayak üzerine kurulur. Ayaklar, türbinin yere sağlam bir şekilde yerleştirilmesine yardımcı olur ve türbinin dengeli kalmasını sağlar.

Bunlar, rüzgar türbinlerinin temel parçalarıdır, ancak bazı türbinlerde başka bileşenler de kullanılabilir, örneğin; şaft, dişli kutusu, hidrolik sistemler vb.

Rüzgar Türbini Verimlilik Oranları

Rüzgar türbinlerinin enerji üretim verim oranı, birçok faktöre bağlıdır ve farklı türbinler arasında değişebilir. Enerji üretim verim oranı, rüzgarın hızına, rotorun çapına, rotor yüksekliğine, kanat sayısına ve aerodinamik tasarıma göre değişir.

Dünya standartlarına bakacak olursak, rüzgar türbinleri genellikle %30 ila %40 arasında bir enerji dönüştürme verimliliğine sahiptir. Ancak, verimlilik oranı, türbinin bulunduğu bölgenin rüzgar koşullarına ve türbinin teknik özelliklerine bağlı olarak daha yüksek veya daha düşük olabilir.

Örneğin, yüksek rüzgar hızlarına sahip bölgelerde kurulan rüzgar türbinleri, diğer bölgelere göre daha yüksek bir enerji dönüştürme verimliliğine sahip olabilirler. Ayrıca, daha büyük rotor çapına sahip türbinler, daha fazla enerji toplar ve daha yüksek bir verimlilik oranına sahip olabilirler.

Bununla birlikte, rüzgar türbinlerinin enerji dönüştürme verimliliği, türbinin ömrü boyunca değişkenlik gösterebilir. Rüzgar türbinleri, zamanla aşınır ve verimlilikleri düşebilir. Bu nedenle, rüzgar türbinlerinin bakımı ve onarımı önemlidir ve düzenli olarak yapılmalıdır.

Rüzgar Türbini Çeşitleri

Rüzgar türbinleri, genellikle rotora, kanatlara ve jeneratöre bağlı olarak farklı tasarımlara sahip olabilir. Bazı temel rüzgar türbini tipleri şunlardır:

  1. Yatay eksenli rüzgar türbinleri: Bu tür türbinlerde rotor, yatay eksende döner. Kanatlar, rotorun ucundan göbeğe doğru eğilir. Yatay eksenli rüzgar türbinleri, en yaygın kullanılan türbin türüdür.
  2. Dikey eksenli rüzgar türbinleri: Bu tür türbinlerde rotor, dikey eksende döner. Kanatlar, rotorun etrafında düz bir şekilde yer alır. Dikey eksenli rüzgar türbinleri, daha az yaygın olarak kullanılır ve genellikle küçük ölçekli uygulamalarda tercih edilir.
  3. Savonius rüzgar türbinleri: Bu tür türbinler, dikey eksende dönen iki yarım silindirden oluşur. Rüzgar, kanatların üstünden ve altından geçer ve rotoru hareket ettirir. Savonius türbinleri, düşük rüzgar hızları için uygun olabilir ancak enerji üretim verimliliği diğer türbinlerden daha düşüktür.
  4. Darrieus rüzgar türbinleri: Bu tür türbinler, dikey eksende dönen bir veya daha fazla kanattan oluşur. Kanatlar genellikle aerodinamik yarım elips şeklindedir. Darrieus türbinleri, yüksek rüzgar hızlarına dayanıklıdır ve düşük gürültü seviyeleri nedeniyle şehirlerde kullanım için uygun olabilir.
  5. Halka kanatlı rüzgar türbinleri: Bu tür türbinler, dairesel bir rotor üzerine monte edilmiş bir dizi küçük kanattan oluşur. Halka kanatlı rüzgar türbinleri, düşük rüzgar hızları için tasarlanmıştır ve yerden daha yüksek bir konumda kurulabilirler.

Bu, sadece bazı temel rüzgar türbini tipleridir ve farklı firmalar ve üreticiler de kendi tasarımlarını yapabilirler.

Rüzgar Türbini Jeneratör (Genaratör) Çeşitleri

Rüzgar türbinlerinin jeneratör kısmında kullanılan rotor tipleri, farklı üreticiler tarafından tasarlanmış ve kullanılmaktadır. Bazı temel jeneratör rotor tipleri şunlardır:

  1. Sabit manyetli rotorlar: Bu tür rotorlarda, manyetik alan, rotorun dış yüzeyindeki mıknatıslar tarafından oluşturulur. Sabit manyetli rotorlar, daha yüksek verimlilik oranlarına sahip olabilen daha az hareketli parça içeren bir tasarıma sahiptir.
  2. Dolanıklı rotorlar: Bu tür rotorlar, manyetik alanı, rotorun etrafına sarılı olan bobinler yardımıyla oluşturur. Dolanıklı rotorlar, sabit manyetli rotorlara göre daha ucuzdur ancak daha az verimlidirler.
  3. Asenkron rotorlar: Bu tür rotorlar, rotorun şebekeden farklı bir frekansta çalışmasını sağlayan bir dış çerçeve bobini kullanır. Asenkron rotorlar, dolanıklı rotorlardan daha yüksek bir verimlilik oranına sahip olabilirler.
  4. Çift beslemeli rotorlar: Bu tür rotorlar, asenkron rotorlarla benzer çalışma prensibine sahiptir ancak iki ayrı devre ile çalışır. Çift beslemeli rotorlar, yüksek güçlü rüzgar türbinleri için idealdir.

Bu, sadece bazı temel jeneratör rotor tipleri olup, farklı üreticiler tarafından kullanılan ve tasarlanan daha fazla rotor tipi bulunmaktadır.

Rüzgar Türbini Kanat Tasarımları

Rüzgar türbinlerinin kanat tasarımları, birçok farklı faktöre bağlı olarak değişebilir ve farklı üreticilerin kullandığı tasarımlar da farklılık gösterebilir. Kanatların tasarımı, aerodinamik özelliklere, malzeme seçimine, boyutlara ve üretim maliyetlerine bağlıdır.

Bazı temel rüzgar türbini kanat tasarımları şunlardır:

  1. Basit çift yönlü kanatlar: Bu tür kanatlar, simetrik bir şekle sahip olup, her iki yön için de aynı performansı gösterirler. Basit çift yönlü kanatlar, düşük hızlarda etkilidir ancak yüksek hızlarda daha az verimli olabilirler.
  2. Darrieus kanatları: Darrieus kanatları, dikey eksende dönen rüzgar türbinleri için kullanılır. Aerodinamik yarım elips şeklinde olan kanatlar, yüksek hızlarda bile verimli çalışabilirler.
  3. Savonius kanatları: Savonius kanatları, darrieus kanatları gibi dikey eksende dönen türbinler için uygundur. İki yarım silindirden oluşan savonius kanatları, düşük hızlarda etkilidir ancak yüksek hızlarda daha az verimli olabilirler.
  4. Gözyaşı kanatları: Gözyaşı kanatları, simetrik bir kanat profiline sahip olsa da, açısı değişen kesitlerden oluşur. Bu tasarım, geniş bir hız aralığında verimli çalışabilir.
  5. Çift kavisli kanatlar: Bu tür kanatlar, iki farklı kavisli yüzeye sahiptir ve yüksek hızlarda daha verimli çalışabilirler.

En iyi kanat tasarımı, rüzgarın hızına, kanat boyutuna, rotorun boyutuna ve türbinin uygulama alanına bağlı olarak değişebilir. Yüksek hızlı rüzgar koşulları için, gözyaşı veya çift kavisli kanatlar tercih edilebilirken, düşük hızlı rüzgar koşulları için basit çift yönlü kanatlar veya savonius kanatlar kullanılabilir.

Dünyada Rüzgar Türbini Üreten Ülkeler ve Şirketler

Çin:

  • Goldwind
  • Envision Energy
  • MingYang Smart Energy
  • Sinovel Wind Group

ABD:

  • GE Renewable Energy

Almanya:

  • Nordex Group
  • Enercon

İspanya:

  • Siemens Gamesa

Hindistan:

  • Suzlon Energy

Danimarka:

  • Vestas

Brezilya:

  • WEG SA

Fransa:

  • Alstom

İtalya:

  • Senvion

Kanada:

  • Ampyx Power

Doğalgazda Tasarruf Etmenin Yolları

Kış aylarının ortasına geldik ve havalar artık hissedilir düzeyde soğuk olmaya başladı. Haliyle bu soğuk havalar doğalgaz faturalarına yansımaya başladı. Herkesin aklında tek bir soru var, doğalgaz da nasıl tasarruf edebiliriz. Biz de bu soruyu Bursa Doğalgaz Tesisatı firması Arven Mühendislik‘ten Fatih Bey’e sorduk.

Biz: Merhaba Fatih Bey, bizlere biraz firmanızdan bahsedebilir misiniz.

Arven Mühendislik: Merhaba öncelikle, Arven Mühendislik olarak hizmet verdiğimiz Bursa’da doğalgaz tesisatı ve proje çizim işleri yapmaktayız. Sektörün içinden gelerek, mühendislik diplomamızı da kullanarak Arven Mühendislik firmamızı kurduk. Sektörümüze daha iyi kaliteli ve teknik olarak tam yeterli olacak şekilde hizmet vermeyi amaçlıyoruz.

Biz: Fatih Bey, havalar soğudu, bizlere ne önerirsiniz doğalgazdan tasarruf etmek için?

Arven Mühendislik: Dediğiniz gibi havaların soğumasıyla evlerde doğalgaz tüketimi artmakta, tasarruf etmek için hem iç etmenler hem de dış etmenleri göz önünde bulundurmak gerek. İlk olarak doğalgaz tesisatı ve ekipmanları olarak anlatmak gerekirse, kombi alırken ilk tercihimiz yoğuşmalı kombiler olması uzun vadede hem maddi kazanç hem de doğalgaz da tasarruf bakımından verimli olacaktır. Yoğuşmalı kombilerin tasarımı gereği verimi yüksek olduğu için yakılan doğalgaz ile elde edilen ısı diğer standart kombilere göre daha fazla olmaktadır.

Kombiden sonra dikkat edilmesi gereken, mevcut kombi sahiplerinin kombilerinin ve peteklerinin bakımlarını periyodik olarak yaptırmaları. Suyun içerisinde bulunan kireç zamanla boruların ve peteklerin dolmasına ve tıkanmasına sebep olmakta ve bu da ısınmayı verimsiz hale getirmektedir.

Peteklerinizin bakımı için kolayca elinizi peteklerin üst ve alt bölümlerine dokunarak sıcaklık farkı var ise derhal yaptırmanızı öneririz.

Dış etmenlerden bahsetmek gerekirse, bir kere evlerin dış cephe izolasyonu olması %40 oranında ısı verimini arttırmaktadır. Evlerimizin dışarda ki hava ile olan temasında rol oynayan dış cephede izolasyon olması ısı kaybını azaltacak ve ısınmamız daha kolay olacaktır.

Bir başka husus ise, pencerelerin çift camlı yada ısıcamlı olarak yapılması ve sızdırmaz bir halde olması evlerimizin ısı kayıpları açısından daha sağlıklı olacaktır. Ayrıca dışarıya açılan kapılar için de aynı mantık geçerlidir.

Biz: Fatih Bey, en çok sorulan sorulardan biri de doğalgaz her daim yanık mı olmalı?

Arven Mühendislik: Evet dediğiniz gibi en çok sorulan sorulardan biri budur, bizim cevabımız ise, düşük sıcaklıkta olsun ama her daim açık olsundur. Daha açıklamak gerekirse, her kapatıp açtığımızda daha fazla doğalgaz gidecektir, ayrıca evlerimizin duvarlarının ısınması da oldukça bir zaman alacaktır, konforlu kullanım için her daim düşük sıcaklıkta doğalgazın yanması uzun vadede tasarruf olacaktır.

Biz: Fatih Bey bu güzel bilgiler için çok teşekkür ederiz. İş hayatınızda başarılar dileriz…

Arven Mühendislik: Asıl biz teşekkür ederiz, bizlere değerli Bursa halkına doğalgaz tesisatı konusunda ve doğalgaz tasarrufu konusunda bilgilendirme yapmamıza olanak sağladığınız için.

Arven Mühendislik Fatih Bey ile yapmış olduğumuz bu röportaj için teşekkür eder, bizleri takip etmenizi umarız.

Güneş Enerjisinden Para Kazanma

Her zaman duymuşsunuzdur, kendi elektriğini üretmek için bir iki panelle başladı şimdi ise tüm köy bu işten para kazanıyor gibi haberleri. Bu haberlerin aslı astarı var mıdır bakalım, ister kendi elektriğinizi kendiniz üretin ve kullanın, isterseniz ihtiyaç fazlasını devlete satarak gelir elde edin.

Güneş enerjisi, yenilenebilir enerjiler kategorisinde yer alan tertemiz, bitmek tükenmek bilmeyen bir yapısıyla her daim ön planda olacak geleceğin temiz enerji kaynaklarından biridir. Yurt dışında bir çok örneği olan güneş paneli, güneş pili, güneş enerji sistemleri gibi sistemler artık ülkemiz de de oldukça yaygın durumda ve devletimiz bu alanda yaptığı düzenlemeler sayesinde artık bu işten para kazanmak mümkün.

Evlerin Çatısına Güneş Paneli Koyma ve Para Kazanma
Evlerin Çatısına Güneş Paneli Koyma ve Para Kazanma

Şimdi gelelim bu sistemin nasıl olduğuna, evlerimize güneş paneli koymak istesek nasıl bir yol izlemeleyiz teker teker bu adımlara bakalım…

İlk olarak devletimiz bu tür enerji üretme yöntemleri için lisanssız elektrik üretimine ilişkin yönetmelik yayınladı ve bu yönetmeliğe göre herkes kendi bölgesinde ki elektrik dağıtım şirketine giderek, şuan ki durum neticesine göre en fazla 10 KW lık bir güneş enerjisi sistemi kurabilir, bu sistemi kurmak için aşağıdaki yol izlenmeli;

Elektrik Piyasasında Lisanssız Elektrik Üretimine İlişkin Yönetmelik’in 7 nci Maddesinin Altıncı Fıkrası Kapsamında Güneş Enerjisine Dayalı Lisanssız Üretim Başvurularında Sunulması Gereken Bilgi ve Belgeler Listesi

  1. Lisanssız Üretim Bağlantı Başvuru Formu ( Ek- 4 )
  2. Gerçek kişiler için aslıyla birlikte sunulacak nüfus cüzdanı fotokopisi, tüzel kişiler için tüzel kişiyi temsil ve ilzama yetkili şahıs/şahısların “Yetki Belgeleri” nin aslı veya noter onaylı suretleri veya aslı ile birlikte sunulacak fotokopisi
  3. Üretim tesisinin kurulacağı alan ile ilgili olarak;
  • Müstakil binalar için üretim tesisi ile ilişkilendirilen tüketim tesisinin bulunduğu yere ait tapu kaydı veya kira sözleşmesi veya kullanım hakkını gösterir belge
  • Birden fazla kullanıcının bulunduğu binalarda ( apartman vs ) apartman veya sitelerin karar defterlerinde başvuru sahibi için güneş enerjisine dayalı üretim tesisi kurulabileceğine dair karar örneğinin noter onaylı sureti

4. Tüketim tesisi ile ilgili olarak;

  • Mevcut tüketim tesisleri için Tekil kod
  • Kurulması planlanan tüketim tesisine ilişkin 3/5/1985 tarihli ve 3194 sayılı İmar Kanununa göre verilen inşaat ruhsatı ve/veya inşaat ruhsatı yerine geçen belge

Şimdi bu yukarı verdiğim 4 maddelik istenen belgeleri tamamladıktan sonra bölgeniz de ki elektrik dağıtım şirketine gidiyorsunuz ve belgeleri teslim ediyorsunuz, dağıtım şirketi ise teslim ettiğiniz belgeleri en geç takip eden ayın 20 sine kadar değerlendirip sizleri Çağrı mektubu ile çağıracaktır.

5. Çağrı mektubunda istenilen evraklar ve yapılması gereken işler için maksimum 90 günlük bir süre veriliyor.

6. Proje Onayı ( Elektrik mühendisi tarafından hazırlanacak olan güneş enerjisine dayalı üretim tesisi projesini gerekli kurumlara onaylatmanız gerekiyor  ( Tedaş )

7. Dağıtım şirketi ile bağlantı anlaşması ( İstenen evrakların tamamlanması için maksimum 90 gün süre )

8. Yapım Aşaması ( güneş panellerin projeye göre döşenmesi, kablolarının çekilmesi, invertör’ün bağlanması, çift taraflı sayacın takılması vs… )

9. Geçici Kabul Aşaması ( Bu son evre, dağıtım şirketinin yetkilileri geliyor ve güneş paneli sisteminizi inceleyerek, üretiminizin son aşamasını tamamlıyor ve herhangi bir sorun yok ise geldikleri günden itibaren elektrik üretmeye başlıyorsunuz.

10. Faturalandırma ( Eğer ürettiğiniz elektrik enerjisi tükettiğinizden fazla ise dağıtım şirketi YEKDEM tarifelerinde yer alan kwh ( kilowatt saat ) birim fiyatı üzerinden fazla elektrik ücretlendirilip hesabınıza yatırılacaktır.

Gördüğünüz gibi, çok ta zor olmayan ama biraz koşturmaca gerektiren bir kaç işlemden sonra güneş enerjisinden para kazanmaya başlayabilirsiniz. Şuan ki tarifeye göre kilowatt saat ücreti olarak devlet 13,3 Dolar Cent üzerinden ödeme yapmakta.

Basit bir hesap yaparsak, mesela şuan bulunduğumuz Ağustos ayını kıstas alalım, günlük en az 10 saat elektrik aldığınız var sayarsak sistemimizin, ve sistemimiz 5 KW lık bir güneş paneli sistemi olduğunu düşünürsek;

5 KW x 10 Saat = 50 KWH etti bu değer günlük onuda 13,3 cent ile çarpalım,

1 dolar 6 lira dersek 50 x 013,3 x 6 = 39,9 yuvarlasak 40 lira günlük

Onu da 30 gün ile çarparsak aylık 1200 Türk lirası gibi bir gelir elde etmemiz mümkün…

Tabi burada güneş panellerinin maliyeti, kurulum ve diğer aşamalarda harcanan fiyatlar, ayrı bir yazının konusu…

Takipte kalın, aklınıza takılan soruları yorum olarak bırakabilirsiniz.