Rüzgar

RÜZGAR TÜRBİNLERİ VE YAPISI

kanat

Rüzgar türbinleri 5 ana parçadan oluşur – Kanatlar – Jeneratör – Şase, gövde ve elektrik aktarma organları – Kontrol sistemi, yön kartı (PLC) – Kule ve Temel İşte biz 5enerji olarak tüm bu kısımları kendimiz tasarlayıp imal etmekteyiz

KANATLAR

Türkiye’nin rüzgar koşulları göz önüne alınarak 3 yıllık bir çalışma ve bir çok test sonucunda, en verimli tasarımı seçip, seri imalatına başladığımız 5 enerji Rüzgar Türbinlerinde, her bir parça, itina ile, tek tek üretilip test edildikten sonra monte edilir. NACA 4415 kanat profili serisine uygun olarak imal edilen kanatlarımız, tamamen epoksidendir. Epoksi, kanatlara sonsuz bir direnç verdiği gibi, hafifliği ile türbinin, rüzgarı daha verimli kullanmasına imkan sağlar.

JENERATÖR

Türbin kanatlarından elde edilen mekanik enerji direkt olarak elektrik makinasının miline aktarılır. Böylelikle mekanik aktarma organı kayıpları sıfıra indirilir. Elde edilen mekanik enerji, Daimi Mıknatıslı (Permanent Magnet) Senkron Jeneratör aracılığı ile elektrik enerjisine çevrilir.

turbinsideŞASE – GÖVDE VE ELEKTRİK AKTARMA

5enerji tarafından gerçekleştirilen özgün tasarımda, türbinin kendi ekseni etrafında 360 derceden fazla dönmesine izin verilmemesinden ötürü, fırça-kömür ve bilezik sistemi kullanılmamaktadır. Böylelikle; kurulum, bakım ve onarım masrafları minimize edilerek, sistem ömrü uzatılmaktadır.

KONTROL SİSTEMİ – YÖN KARTI (PLC)

Sistemin en önemli inovasyonu, yön sensörü ve anonometre kullanmasıdır. Toplanan bilgiler gerekli kontrollerin (şarj ve enerji) yapılmasına olanak sağlar. Türkiye koşullarında, 10 Kwat/h kapasiteye kadar kuyruklu tip olarak imal edilen türbinlerin verimliliği daha yüksek olduğundan, kuyruklu olarak imal edilmektedirler. Sistemin, gerilim, akım, ısı ve yön kontrolü PLC ile sağlanır. Devir sayısı, rüzgar hızı ve frekans kontrolü kontrol kartı ile yapılır. Motor ısınmasına karşı özel ısı emniyet sistemi mevcuttur.

KULE

Rüzgâr türbininin kulesi, makina yerini ve pervaneyi taşır. Genelde kulenin yüksek olması bir avantajdır, zira zeminden uzaklaştıkça rüzgâr hızları artar. 5enerji rüzgar türbin kuleleri, 12 ile 20 mt arasındadır. Böylelikle lisanssız elektrik üretimi prosedürlerine göre Jandarma’da izin alınması mecburiyeti yoktur. Kuleler, dairesel veya kafes biçiminde olabilir. Kuleler dairesel olabileceği gibi şartların değişkenliğine göre kafes kule de kullanılabilir. Kafes kulelerin avantajı, başlıca daha ucuz olmasındandır.

turkiye-ruzgar-haritasi1


Türbin Kanatlarının Aerodinamik Analizi ve Dizaynın Yapılması

5enerji Rüzgar Türbini rotor tasarımının kanatlarına etki eden aerodinamik yükler, üç boyutlu Akışkanlar Dinamiği ile hesaplanmaktadır.

  • Bu hesaplamaların, FLUENT veya ANSYS CFD gibi paket “Computational Fluid Dynamics (CFD)” programların kullanımı ile yapılmaktadır.
  • Bu hesaplamalar için gerekli olan çözüm ağının, rüzgar türbini rotor geometrisi etrafında düzensiz çözüm ağı olarak, yukarıda bahsedilen paket programlarda mevcut olan çözüm ağı programları (GAMBİT vs.) ile oluşturulmaktadır.
  • Bu hesaplamaların, rüzgar türbini rotorunun performansını belirleyebilmek için değişik rüzgar koşulları için yapılmaktadır.
  • Bu hesaplamalar sonucunda elde edilen aerodinamik basınç ve kuvvetlerin analizleri, yapısal analiz modellerine uygulamak için hazırlanmaktadır.
  • Aerodinamik ve yapısal analizler sonucunda rotor tasarımında önerilen değişiklikler, tekrar aerodinamik analizlerin yapılması ve yapısal analiz için gerekli basınç ve kuvvet dataları sağlamaktadır.

Türbin Kanatlarının Yapısal Analizi ve Dizaynın Yapılması

Aerodinamik analizler sonucunda dizayn edilen türbin kanatların katı modellemesi bilgisayar desteği kullanarak ( CAD ) yapılmaktadır.

  • Kanatlarda kullanılacak olan kompozit malzemenin yapısal özellikleri aşağıdaki işlemlerle belirlenmektedir.
  • Ham kompozit malzemelerin yapısal özelliklerini üretici firmalardan temin edilir.
  • Test örneklerinin kanatta kullanılacak olan vakum infizyon tekniği ile üretilir ve fırında kürlenir.
  • Bu örnekler deneysel analizlerden geçirilir, özelliklerinin tesbiti ve teorik değerlerle kıyaslanır.
  • El hesapları ve basit formüller kullanılarak kanadın boyutlandırılmaktadır ve ön tasarımının gerçekleştirilmektedir.
  • Ön tasarım göz önünde bulundurarak, MSC. PATRAN ile kanadın detaylı bir sonlu elemanlar modeli oluşturulmaktadır. Modelleme esnasında aşağıdaki basamaklar sırasıyla uygulanmaktadır.
  • Katı model PATRAN paketine aktarılır, model çözüm ağı ve sonlu elemanlar oluşturulur, kanadın rotor bağlantısındaki sınır koşulları uygulanır.
  • Aerodinamik ve dönmeden oluşan kuvvetler tespit edilir ve modele uygulanır, kompozit malzeme özellikleri modele uygulanır, modeldeki sonlu elemanlara kompozit malzeme özellikleri atanır.
  • Oluşturulan sonlu eleman modelinin MSC. NASTRAN kullanılarak analizlerin yapılmaktadır.
  • Yüklerin ihmal edilerek, kanadın serbest titreşim özellikleri ve rezonans frekansları belirlenir.
  • Aerodinamik etkilerden ve dönmeden kaynaklanan yükler altında kanadın, statik ve dinamik hareketi incelenir, kanat ucundaki deplansmanların tespiti ve stress analizleri yapılır.performansegrisi
  • Elde edilen stress değerleri ve deplasmanları kullanılarak, yapı yeniden dizayn edilir. Stress analizlerinden dolayı meydana gelen geometrik değişiklikler kanadın aerodinamik performansını etkileyecektir. Bu nedenle aşağıdaki belirtilen basamaklara ihtiyaç vardır.
  • Değişen geometrinin CAD kullanılarak güncellenmesi ve katı kanat modelinin yeniden oluşturulması.
  • Aerodinamik analizlerin tekrarlanması.
  • Sonlu elemanlar modelinin güncellemesi ve yapısal analizlerin tekrarı.
  • Bu basamaklar aerodinamik performans ve yapısal dayanıklılık kriterleri sağlanana kadar tekrar edilir.
  • Bu çalışmalara ek olarak, kanatların rotora bağlantısını sağlayan metal parçalar ve rotor, stress ve yorulma açısından MSC PATRAN ve NASTRAN paketleri kullanılarak değerlendirilmektedir.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Aenean commodo ligula eget dolor. Aenean massa. Cum sociis natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus.