Enerji, günümüzün ve geleceğin en önemli ihtiyaçlarının başında geliyor. Hayatın devamlılığı neredeyse enerjiye bağlı durumda. Enerji kaynaklarının sınırlı olması, ülkeleri gelecekte bu sorunu çözmeye yönelik arayışlara itmiş durumda. Bu yazımda, bu haftanın enerji tasarrufu haftası olmasından dolayı, tamamen çevreci enerji kaynağı olan Rüzgâr enerjisinden bahsedeceğim.
Günlük hayatın her alanında kullanılan enerji; kimyasal, nükleer, mekanik, termal, jeotermal, hidrolik, güneş, rüzgâr, elektrik enerjisi gibi değişik şekillerde bulunabilmekte ve uygun yöntemlerle birbirine dönüştürülebilmektedir.
Rüzgâr, yüksek basınç alanından alçak basınç alanına yer değiştiren havanın dünya yüzeyine göre hareketidir. Rüzgâr enerjisinden, mekanik enerji üretimi ve elektrik enerjisi üretimi şeklinde yararlanılmaktadır.
Rüzgâr enerjisi doğada bol bulunan bedava bir enerji kaynağıdır. Karmaşık bir yapıya sahip olmadıkları için bakım ve onarım masrafları da yok denecek kadar azdır.
Rüzgâr enerjisinden üretilen elektrik özellikle; kırsal alanlarda, ormanlık ve dağlık bölgelerde, adalarda, deniz fenerlerinde, çiftliklerde, yangın kulelerinde kullanılmaktadır. Günümüzde büyük güçlü rüzgâr santralleri, elektrik şebekesine bağlı ve birden fazla türbin içeren rüzgâr çiftlikleri biçimindedir. Rüzgâr santralinin ana yapı elemanı rüzgâr türbinidir. Bir rüzgâr türbini, çevredeki engellerin rüzgârı kesemeyeceği yükseklikte bir kule ve bunun üzerine yerleştirilmiş bir gövde ve rotordan oluşmaktadır.
Rüzgâr Türbin Teknolojisi
Rüzgâr türbinleri, rüzgâr enerji santrallerinin ana yapı elemanı olup hareket halindeki havanın kinetik enerjisini öncelikle mekanik enerjiye ve sonrasında elektrik enerjisine dönüştüren düzeneklerdir. Rüzgâr türbinleri dönüş eksenlerinin doğrultusuna göre yatay eksenli veya düşey eksenli olarak üretilir. En fazla kullanılanı yatay eksenli rüzgâr türbinleridir. Yatay eksenli rüzgâr türbinleri, dönme eksenleri rüzgâr yönüne paralel ve kanatları ise rüzgâr yönüne dik vaziyette çalışırlar. Bu tip rüzgâr türbinleri bir, iki, üç veya çok kanatlı yapılmaktadır. Yatay eksenli rüzgâr türbinleri; rüzgarın kuleyi yalamadan rotora çarpması durumunda ileri ya da önden rüzgarlı, önce kuleye dokunup sonra rotora gelmesi koşulunda geri ya da arkadan rüzgarlı türbin adını alırlar. Düşey eksenli rüzgâr türbinlerinin eksenleri rüzgâr yönüne dik ve düşey olup kanatları da düşey vaziyettedir. Düşey eksenli rüzgâr türbinlerinde rüzgârın esme yönü değiştiği zaman yatay eksenli rüzgâr türbinlerinde olduğu gibi herhangi bir pozisyon değiştirmesi olmaz. Elektrik üretim amaçlı şebeke bağlantılı modern rüzgâr türbinleri çoğunlukla 3 kanatlı, yatay eksenli rüzgâr türbinleridir.
Rüzgâr Türbini Nasıl Çalışır
Bir rüzgâr türbininin ürettiği enerjinin hesaplanması için rüzgârın hızına ve pervane çapına ihtiyaç vardır. Çoğunlukla büyük rüzgâr türbinleri saniyede 15 metre hızla dönmektedir. Teorik olarak üretilen enerjinin artması için pervane çapının artması gerekmektedir. Bu da rüzgâr türbininin yüksekliğinin de artması anlamına gelir. Bu sayede daha fazla rüzgâr alıp daha hızlı bir dönme hareketi sağlanır.
Genellikle rüzgâr türbinleri saatte 33 mil hızla döndüklerinde tam kapasite olarak çalışmaktadırlar. Saatte 45 mil (20 metre / saniye) hızına çıktıklarında ise otomatik olarak sistem durmaktadır. Türbinin fazla hızlanması halinde sistemi durduracak birçok kontrol bulunmaktadır. En genel sistem fren sistemidir. Pervane 45 mil/saatte hızına ulaştığında dönme işlemini durdurur.
İlk kurulum maliyetlerinin yüksek olması, yıllık olarak istenilen verimde çalışmamasından dolayı genel olarak değerlendirildiğinde günümüzde kömür ve nükleer santralleri, rüzgar santrallerinden daha ucuza enerji üretebilmektedir. Her şeyden önemli olarak, Rüzgâr enerjisi temiz ve yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Çevreyi kirletmeyen, atmosfere zararlı gaz salınımı yapmayan ve en önemlisi bitmeyen bir enerji kaynağıdır.
Rüzgâr enerjisi santrallerinin dezavantajlarından bahsedecek olursak, diğer enerji santralleri gibi her zaman yüksek verimle çalışamazlar. Rüzgâr her zaman aynı hızda olmamaktadır. Rüzgâr enerjisi türbin santralleri, şehirlere yakın noktalarda kurulduklarında ses kirliğine neden olmakta, bu nedenle çoğunlukla şehirlerden uzak, deniz yüzeyinde veya yüksek tepelerde kurulmaktadır.
Kaynaklar;
http://www.eie.gov.tr/yenilenebilir/ruzgar-ruzgar_enerjisi.aspx
http://www.ibb.gov.tr/sites/aydinlatmaenerji/Pages/EnerjiTeknolojileri.aspx
http://www.bilgiustam.com/ruzgar-enerjisi-nedir-nasil-calisir/
