Rüzgar Türbini Uygulamalarinda Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar Ve Flans Alternatör Yapimi. (3. sayfa)

MEMOX ENERJİ · 2012-09-16T11:59:32.0000000+03:00

BU MESAJ'A SÜREKLI EKLEMELER YAPILMAKTADIR Merhaba Arkadaslar Adim Mehmet.Alternatif enerji kaynaklari,özellikle rüzgar türbini ile ilgili çalismalari olan küçük bir girisimciyim. Referansim burada. Bu kaynaklari kullanmak isteyen arkadaslarin,çogunlukla yanlis ve eksik bilgiler dogrultusunda beklentileri olduguna sahit oluyorum. Günümüzde,alternatif enerji kaynaklarina olan talep her geçen gün biraz daha artmakta. Bu neden ile rüzgar türbini uygulamasi yapmak isteyen arkadaslara,ise baslamadan önce dikkat etmesi gereken konulari burada toplayacak,yalan yanlis bilgilerden arindirabilmek ve dogru sonuca ulasilmasina bir nebze isik tutulabilmesi için yeni bir baslik açtim. Her ne kadar bu konular( http://resim.donanimhaber.com/m_3899535/mpage_159/tm.htm ) rüzgar türbini yapiyorum basligi altinda paylasilmis olsada 160 sayfaya varan paylasimlarin arasinda aranilani bulmak odukça zorlasmistir. Baslik altinda aktarilan bilgiler,kendimin,uygulama sahiplerinin,ögreticilerin aktarimlari olabilecegi gibi dogrulugundan süphe duymadigimiz internet bilgilerinden de düzenlenebilecektir. TÜM PAYLASIMLAR ÖNERI NITELIGINDE OLUP BIR BAGLAYICILIGI YOKTUR ! RÜZGAR TÜRBINININ TANITIMIYLA BASLAYALIM RÜZGAR TÜRBINI NEDIR ? Kisaca,rüzgarin kinetik gücünü mekanik enerjiye çeviren makinedir. Dönüstürülen bu güç elektrik üretim makinelerinde bir mili çevirme seklinde,(milin son noktasinda bir jeneratör bulunur) su çikarma ve pompalama sistemlerinde,dönen mil üzerine montajlanmis bir kol ile yukari - asagi hareket etmesi saglanarak suyu nakil etmesi saglanir. Bizim konumuz elektrik üretim üzerine yogunlasacaktir. Rüzgar enerjisinden elde ettiginiz elektrik enerjisi sayesinde evinizin, tesisinizin enerji ihtiyacinin tamamini karsilayabilirsiniz. Bulundugunuz noktada elektrik sebekesi yoksa sahip olacaginiz bir akülü rüzgar enerji sistemi bütün elektrik ihtiyacinizi karsilayabilir. Henüz ülkemizde tam olarak netlesmemis olsada elektrik sebekesine baglantiniz varsa, rüzgar enerjisi sisteminizde üretilen enerjinin fazlasini elektrik sebekesine satabilir, karsiliginda gelir elde edebilirsiniz. RÜZGAR TÜRBINININ YAPISI NASILDIR ? Son 15 - 20 yildir rüzgar enerjisinden faydalanma konusu elektrik enerjisi üretimiyle farkli bir boyut kazandi. Fakat bu konu üzerinde bugün çalisan insanlar da yüzyillar önce ugrasan insanlarin bas etmek zorunda kaldigi problemle karsi karsiya; yogunlugu çok az olan bir kaynagi (hava) islerine yarayabilecek bir enerji formuna dönüstürmek. Ev tipi küçük çapli rüzgar türbinlerinin bir çok varyasyonu olsa da günümüz modern rüzgar elektrik sistemlerinin sasirtici bir sekilde birbirlerine çok benzerler. Bir rüzgar türbininin her bir parçasini ve bu parçanin fonksiyonunu size açiklamaya çalisacagiz. Temel olarak 2 tip rüzgar türbini vardir. Dikey eksenli rüzgar türbini: (Yere dik bir mil veya direk etrafinda iki veya daha fazla katlari dönerek ( baca fanlari gibi ) enerji üreten makinelerdir.) Benim bu türbinler konusunda birkaç denemem olsada iyi bir sonuç alabilecek kadar zaman ayiramadigim için bir süreligine çalismalarimi askiya aldim. Bu konuda bildiklerim bana bile fayda saglamadigi için buraya simdilik bir sey ekleyemiyorum. Yatay eksenli türbinler :Kanatçiklarin bagli oldugu mili yere paralel olan( uçak pervanesi gibi ), 1 veya daha fazla kanadi ile üretim yapan makinelerdir. Dünyada en çok bilinen ve tercih edilen modeldir.Benim de türbinlere ait tüm çalismalarim yatay eksenli türbinler üzerine oldugu için aktarabilecegim deneyimler bu dogrultuda olcaktir. Türbin yapisinin anlasilabilmesi için asagida büyük ölçekli yatay eksenli bir türbinin çizimi verilmis olmakla beraber marka ve modele göre degisiklik gösterebilir ! ROTOR (Kanatlar ve Göbek) Aslinda rotor olarak adlandirilan iki parça vardir; kanadin rotoru ve generatörün rotoru. Ama bu bölümde kanadin rotorundan bahsedecegiz. Rüzgar türbininin kanatlariyla ve kanatlarin kesistigi ve göbek (hub) olarak adlandirilan bölüme rotor adi verilmektedir. Rüzgar türbininin kanatlari enerjiyi toplayan bilesenlerdir. Rüzgar hizinin büyüklügünden sonra rotorun süpürdügü alan bir rüzgar türbininin üretebilecegi güç miktarini belirleyen en önemli parametredir . Bir rüzgar türbininin rotorunun süpürdügü alan kanat çapinin karesiyle orantilidir. Rüzgar türbininin kanadinin çapini iki katina çikarmak, süpürülen alani dört katina çikarmak demektir, bunun anlami da genellikle üretilen rüzgar elektrik enerjisinin dört katina çikmasi demektir. Modern rüzgar türbinlerinin büyük bir çogunlugu 3 kanatlidir. Kanatlar genellikle fiber - glasli kompozit plastik materyalden, bazen de agaçtan yapilir. Üçten fazla kanada sahip rotorlarin kalkis torku daha yüksektir fakat yüksek rüzgar hizlarinda daha az elektrik enerjisi üretirler . Iki kanatli rüzgar türbinleri üç kanatlilardan yüksek rüzgar hizlarinda daha fazla enerji üretirler ama hem daha gürültülü çalisirlar, hem de rüzgar hizi degistikçe siddetli titresim yaratirlar. Mekanik güç hizin ve torkun kombinasyonudur. Rüzgar türbinleri yüksek tork ve düsük dönme hiziyla çalisan yel degirmenlerinin (su pompalamada kullanilan) tersine düsük torkta göreceli olarak yüksek dönme hiziyla çalisirlar. Ev tipi rüzgar türbinlerinde kanadin rotoru miknatis rotorunu direkt olarak çevirir. Bu tip rüzgar türbinleri rüzgar enerjisini en basit ve verimli bir sekilde elektrik enerjisine dönüstürmek için tasarlanmislardir. Hiz yükseltme disli takimlari gibi ilave mekanizma hem kayiplara yol açar hem de bakim ve servisi zorlastirir. ALTERNATÖR Küçük ölçekli rüzgar türbinleri Daimi Miknatis Alternatörleri (DMA) kullanir. DMA'larda sargi seklindeki iletken tellerin arasindan bir manyetik alan geçirilince elektrik üretilir. Rüzgar türbinlerinin DMA'larinda miknatislar hareketli, tel sargilar sabittir. Ev tipi küçük ölçekli rüzgar türbinlerinin çogunda miknatis rotor tel sargilarin disinda dönen bir kalin bilezik seklindedir. Miknatislar bu yapinin dis yüzlerini kaplarlar (sargilara bakacak sekilde) ve pervane direkt olarak bilezigin dis yüzeyine irtibatlandirilmistir. Rüzgar türbinlerinin Daimi Miknatis Alternatörleri elektriksel aletlerde dogrudan kullanilmasi mümkün olmayan kararsiz ve düzensiz yapida üç fazli AC elektrik üretirler. Bu elektrigin ilk olarak dogrultulmasi (DC'ye dönüstürülmesi) gerekir. Bundan sonra DC olarak kullanilabilir, akülerde depolanabilir ya da elektriksel aletlerin hemen hemen tamaminin kullandigi AC formuna döndürülebilir. KUYRUK Rüzgar türbininin kuyrugu rüzgar türbininin yönünü rüzgara dogru dönmesini saglar. Rüzgar yön degistirdiginde kuyrugun bir yüzüne çarparak türbinin rüzgari karsidan alacak sekilde dönmesini saglar. Kuyruk sarmali rüzgar türbini tasarimlarinda, kuyruk ayni zamanda rüzgar türbininin asiri rüzgar hizlarinda zarar görmesini de önler. Kuyruk borusunun ve yelkovanin ebatlari türbinin agirligina ve kanat alanlarina göre ayarlanmistir. SAFT ve RULMANLAR Rüzgar türbininin safti her iki rotora da (kanatlar ve alternatörün döner kisimlari) baglantilidir. Saft rulmanlarin içinde bulunur. Bu parçalar olasi bütün gerilim ve titresimlere karsi koyacak sekilde tasarlanmalidir. Rulmanlarin ömrü genellikle 5 – 10 yil arasinda degisir. YÖN RULMANLARI Bir rüzgar türbininin rüzgari takip etmesi yani rüzgarin her yön degistirmesinde yönünü rüzgara çevirmesi gerekir. Kule ekseninde her dönüsünde türbine destek olan mühürlü dislilere yön rulmanlari denir. Rüzgar türbininin kule eksen etrafinda dönmesine de yön degistirme” denir. BILEZIKLER ve FIRÇALAR Rüzgar türbinleri rüzgar yönüne dogru saparlar fakat iletim kablolarinin konumu sabittir. Yön rulmanlarinin oldukça hareketli oldugu bol türbülansli bölgelerde bu durum bükümlü kablolarda sorun çikarabilir. Rüzgar türbinlerinin bir çogunda türbin kablolarini sabit kablolara baglamak için bakir alasimli bilezikler (slip rings) kullanir. Bilezikler genellikle kulenin en üst kismina monte edilir. Rüzgar türbininin yön kismina bir grup grafit firça yerlestirilir. Türbin rüzgarin yönüne dogru saptikça firçalar bileziklerin üzerine denk gelir ve alternatörün sabit kablolara baglantisi saglanmis olur. FREN TERTIBATI Fren tertibatinin kapatma'dan farki rüzgar türbinini bir kullanicinin kontrolünde durdurmasidir. Rüzgar türbini arizalandiginda, üzerinde çalisma yapmak istediginizde, ya da en basiti elektrik enerjisine ihtiyaciniz yoksa rüzgar türbinini durdurmak isteyebilirsiniz. Manuel frenleme en idealidir, çünkü rüzgar türbinini her kosulda durdurabilirsiniz. Az sayida rüzgar türbini tasariminda kampanali ve disk frenler kullanilmaktadir. Bir çok rüzgar türbin tasariminda da dinamik ya da elektriksel frenleme tertibati olarak bilinen sistemden faydalanilmaktadir. Bu yöntemde büyük bir anahtar rüzgar türbininin sebeke ya da bataryalarla olan irtibatini keser, rüzgar türbininin üç fazini da kisa devre yapar. Böylece kanatlarin dönmesinin önüne geçilmis olur. Fakat bir yüksek hizli rüzgar kosullarinda dönmekte olan rüzgar türbinlerinin bir çogu bir kisa devreyle bir anda yavaslatilamazlar. Böyle durumlarda ise yarayan bir diger koruma metodu da manuel sarma yöntemidir. Bu metotta türbinlerin rüzgarin esme yönünden saptirilmasi için rüzgar türbini kuyrugu manuel olarak döndürülür. ENERJI ILETIMI Rüzgar türbininde üretilen ve düzensiz bir halde olan (gerilimi sabit degil) elektrik enerjisi kuleden asagiya iletim sistemi yani kablolar vasitasiyla indirilir. Bazi rüzgar türbin modelinde rüzgar türbin çikisi kulenin tepesinde dogrultulur (DC’ye dönüstürülür) ve asagiya DC olarak aktarilir. Bu durumda kalin bakir iletkenlerin kullanilmasi yangin riskini azaltir ve enerjinin isi olarak kaybini engeller. Enerjinin sarj regülatörüne kadar iletilecegi mesafe uzunsa, yüksek gerilimli AC olarak iletilmesi ve regüle edilmeden önce bir trafo araciligiyla gerilimin düsürülmesi yaygin bir metottur. Böylece daha düsük çapli kablo kullanilmasi mümkün olur, ayrica kablo kayiplari da azaltilir. Direkt olarak sebekeye elektrik enerjisi aktaran rüzgar türbin sistemlerinin gerilimleri akülü sistemlere göre daha yüksektir. Böylece bu tip sistemlerdeki kablo kayiplari akülü sistemdekilere nazaran daha düsüktür. KAPATMA SISTEMLERI Rüzgar türbinlerini çok iyi bilmeyen birisi yüksek hizli rüzgarlari enerji üretimi için bir nimet olarak algilayabilir. Fakat deneyimli bir rüzgar türbini kullanicisi veya tasarimcisi için son sürat dönmekte olan bir türbin için daha kuvvetli rüzgarlar endiselenme sebebi olabilir. Rüzgar hizinin iki katina çikmasi elde edilen gücün sekiz katina ve türbin üzerindeki gerilim kuvvetlerinin de dört katina çikmasi demektir. Bir rüzgar türbini asiri kuvvetleri önlemek zorundadir. Aksi taktirde yanabilir ya da bir sekilde kendine zarar verebilir. Asiri rüzgar hizlarindan korunmak için kapatma mekanizmalarina basvurulur. Yaygin olarak kullanilan kapatma mekanizmalari rüzgardan kaçinma (furling) ve kanat açi kontrol (blade pitch control) metotlaridir. Rüzgardan kaçinma metodunda kapanan kuyruk sayesinde pervane rotoru rüzgar esme yönünün disina çikar. Bazi rüzgar türbinleri asiri rüzgar hizlarinda kanatlarin açisini degistirerek dönüs hizinin azaltilmasini saglar. Böylece verim ve türbinin güç çikisi da azaltilmis olur. Yukarida anlatilan her iki sistem da pasif metotlar üzerine insa edilmistir. Bu sistemler rüzgarin ya da kanat rotorunun hizina göre harekete geçer. Daha sik kullanilan elektriksel frenlemede rüzgar türbininin hizi otomatik olarak denetlenmektedir. AKÜ SARZ KONTROL SISTEMI Sebekeye kapali sistemlerde sürekli ve stabil enerji üretimi için sisteme uygun bir akü bankasi ilave edilir. Böylece rüzgar hizinin fazla oldugu veya enerji gereksinimi olmayan zamanlarda üretilen enerjinin depolanarak üretimin yetersiz oldugu zamanlarda kullanilabilmesi hedeflenir. Alternatörden gelen düzensiz enerji bir diyod grubundan geçirilerek dc form a dönüstürüldükten sonra akülere yönlendirilir. Aküler doldukça gerilimleri yükselir.Akünün gerilimini sürekli ölçen bir denetleyici devre,aküler beklenen voltaja ulastiginda alternatörden gelen enerjiyi keser ve alternatörün gücüne uygun bir direç e yönlendirir.Direnç alternatörün bosta dönerek kendine zarar vermesini önler. Tüm bu yapiya sarz kontrol sistemi denir. Bir rüzgar türbininin kaliteli ve verimli olabilmesi için bu anlatilan bilesenlerin seçiminde uyuma ve montajlarinin özenli yapilmis olmasina dikkat edilmelidir. Örnegin bir alternatör kanat rotorundan en yüksek gücü çekebilmesi için en uygun dönüs hizinda (rpm) dönmelidir. Çok yavas döndügünde durabilir, çok hizli dönerse de makine gürültülü çalisir ve stres kuvvetleri artar. Tabi ki bir rüzgar elektrik sistemi rüzgar türbininden ibaret degildir. Diger önemli bilesenler; kule, dogrultucu, sarj regülatörü, safra yük (dump load), akü grubu (eger gerekliyse), inverter ve sayaç sistemleridir. Bu bilesenlerin maliyeti rüzgar türbininkinden daha yüksek olabilir ve sistem tasarimi yapilirken dikkatle seçilmelidirler. Rüzgar elektrik sistemi için rüzgar türbini seçilirken dikkat edilmesi gereken önemli nokta dayanikli, basit, düsük hizda çalisan ve güvenilir bir cihazin alinmasidir. Daha genis süpürme alanina sahip, agirliklari yüksek rüzgar türbinleri genellikle daha pahalidirlar fakat daha dayaniklidirlar. Rüzgar türbini seçiminde, türbinin gücünden ziyade üretecegi enerji miktarina göz önünde bulundurulmalidir. Rüzgar türbininin üretecegi enerji kanatlarin süpürme alanina ve kulenin tepesindeki ortalama rüzgar hizina baglidir. Kisa bir kule üzerindeki rotor alani az olan bir türbin çok fazla enerji üretmez. Unutmayin rüzgar zamanin büyük bir bölümünde düsük ve orta hizda eser, bu yüzen bu rüzgar hizlari türbin tasarimi için daha önemlidir. quote: ÇALISMALARA BASLAMADAN ÖNCE ELEKTRIK ÜRETIMINDEN KAZANÇ ELDE ETMEK ISTEYEN ARKADASLARA,EN UCUZ KAZANCIN TASARRUF ETMEK OLDUGUNU AKKOR AMPULLERIN,ESKI ELEKTRIKLI CIHAZLARIN ÇOK FAZLA ELEKTRIK HARCADIGINI,DIGERLERINE GÖRE BIR MIKTAR PAHALI OLSADA YENI CIHAZLAR ALIRKEN MUTLAKA A+ OLANLARI TERCIH ETMELERI UZUN VADEDE ONLARI KARLI ÇIKARACAGINI HATIRLATMAKTA FAYDA GÖRÜYORUM . Rüzgar türbinimizin tanimini yaptiktan sonra bu enerjiyi kullanmak isteyen arkadaslar için diger konulara geçelim. Ne yazikki rüzgar enerjisini her cani isteyen kullanamaz. Bu enerji formu için bazi sartlar,zorluklar ve riskler vardir. En önemli kriter bölgemizin rüzgar hizi ortalamasi olacaktir. Standart bir rüzgar türbini kanatlari 3.5m/s (12.5 kmsaat)rüzgar hizinda harekete geçer 4m/s (15km/saat)üretime geçer. Kayda deger bir üretim için 6m/s (21.6 km saat)rüzgar hizi ortalamasina sahip olmamiz gerekir. Elbette bu hizin altinda ki rüzgar hizlarinda da üretim gerçeklesir fakat yatirim ekonomik olmayacaktir. Düsük hizlarda daha fazla enerji elde etmek için kanat boylari büyütülebilir.Böyle bir durumda güvenlik ön plana çikacaktir. Rüzgar hizimizin uygun oldugunu var sayalim ! Ilk önce ihtiyacimiz olan veya kullanmak istedigimiz enerji miktarini belirleyelim. Fikir vermek amaci ile asagidaki tabloda bir evin tüm enerji ihtiyaci grafik olarak verilmistir ! Ihtiyaç hesaplamasi yaparken herbir elektrikli cihazin saatte kaç watt enerji tükettigini,ve gün içinde kaç saat çalistirmak istedigimizi bilmemiz gerekiyor. Aydinlatma için kullandigimiz lamba,televizyon,buzdolabi gibi birçok cihazin üzerinde saatte tükettigi maksimum enerji miktarini verir. Oturma odamizi aydinlatmak için kullandigimiz lambanin 25 watt oldugunu ve her aksam 6 saat çalistigini, mutfak,banyo,tuvalet,merdiven boslugundaki ayni güçte ampullerinde toplamda 4 saat açik kaldigini, televizyonumuzun saatte 120 watt tükettigini ve 8 saat açik kaldigini, çalisma aninda 150 watt tüketen buzdolabimizin 10 saat aktif oldugunu, düsünerek bir hesaplama yapalim. (sizin daha fazla cihaziniz var ise onlarin 24 saatte tükettigi enerjiyi hesap ederek ilave edebilirsiniz.) Aydinlatma : 6+4=10 saat x 25 watt = 250 watt günlük tüketim Televizyon : 120 x 8 =960 watt günlük Buzdolabi : 150 x 10 = 1500 watt günlük Toplam : 2710 watt Günlük tüketilen enerji miktari. Yani biz satte ortalama 113 watt enerji harciyormusuz. O zaman biz saate 120 watt üretecek bir türbin yaparsak faturadan kurtulduk !!!! demek için daha çok erken ! Herseyden önce rüzgar stabil bir kaynak degildir,rüzgar hizlarinin ortalamasinin alinmasinin nedenide budur. (Yeryüzünden yükseldikçe rüzgarin yeryüzüne sürtünmesinin etkileri azalarak stebilizasyon arttirilabilir) Ayni zamanda ortalama hizi 30km/saat olan günde,hizin 60-70 km hizlara çikacagi unutulmamalidir. Bu durum hizi 2 kat arttiginda gücü 8 kat artan bir kaynagin,türbin kanatlari üzerinde 8-10 kat güç yüklemesi yapacak,zorlayacaktir. Rüzgar hizimiz stabil olmadigi için ''artmadan yetmez''söylemini benimsememiz yani ihtiyacimizdan fazla üretmemiz gerekiyor. Kurulum yapmak istedigimiz bölgenin rüzgar rejimine göre,günün belli saatlerinde degiskenlik gösterebilecegini göz önüne alarak ihtiyacimizdan %50 fazla üretim yapmamiz gerekecektir. Üretmemiz gereken enerji satte 180 watt'a çikti ! Birde bunun üzerine akü ve çevrim kayiplarinida ekleyelim. Bir aküye 1Kw yedekleyebilmemiz için 1.2 kw enerji aktarmamiz gerekir.%20 kayip. (sebekeye paralel bir sisteminiz var ise bu kaybi göz ardi edebilirsiniz) Modifiye invertörlerde dönüsümlerde %85,tam sinüslerde %95 verim vardir. Azda olsa burada da bir kayip söz konusu olacaktir.Bu kayiplar kaçinilmaz olanlardir. Bunlarin yaninda birde ince kablo kullanimi,uygun olmayan sarz kontrol sistemleride eklendiginde is iyice çikmaza girebilir. Tüm bu kriterleri bir araya getirdigimizde,üretim ekranimizda neredeyse tüketimimizin 2 kati üretim görmemiz gerektigi ortaya çikmakta ! Önlemi alinabilmekle beraber henüz kayiplarimiz bitmedi.yeri geldikçe isleyecegiz. Ihtiyacimizi belirledikten sonra türbinimizi konumlandiracagimiz yeri belirleyelim. Rüzgar türbinleri en iyi performansi açik alanlarda verirler. Yerlesim yerleri,asiri engebeli araziler ormanlik bölgeler genelde küçük türbinler için uygun olmayabilir. Bu tür noktalarda rüzgarin geldigi yöndeki engeller rüzgar akisinda türbülansa çürük rüzgar üretimine neden olurlar. Bu durumu asmak için daha yüksek direk ihtiyaci dogurur ki maliyete ciddi etkisi olabilir. Bina üzeri montajlarda dikkat edilmesi gereken en önemli unsur gürültüdür. Türbinimiz her ne kadar sessiz çalissa bile üretim esnasinda ki manyetik geçislerde direkte ve bagli oldugu zeminde ugultuya neden olabilir. Bu duruma ilaveten yeterince hassas yapilmamis aksaamlarda zaman içinde bosluklar ve gevsemeler ile tahammülü zor mekanik sesler çikabilir. Kendi evimizin çatinsinda ki bu karmasa bize keyif bile verebilir ama ortak kullanilan binalarda komsular durumdan rahatsiz olabilirler ! Çünkü binalarin üretiminde kullanilan beton çatidaki sesi 10 kat asagi iletebilir. Gündüz çevredeki hareketlilik nedeni ile bu sesin fark edilmesi mümkün olmayabilir. Ama curcuna basinizi yastiga koydugunuz anda baslayacaktir :) Özellikle hazir alinacak türbinlerde su unsurlara dikkat etmemiz gerekir : Rüzgar türbini seçimi esnasinda dikkat edilmesi gereken en önemli kriter rotor çapidir. Piyasada çok küçük çaplarda oldugu halde yüksek güç üretimi vaad edilen fakat beklentileri saglayamayacak ürünler satilmaktadir. 1 KW için 3.0-3.2 m, 2 KW için 3.8-4.0 m, 3 KW için 4.8-5.0 m rotor çapli ürünler tercih edilmesi uygundur. Piyasada türbinlerin üretebildigi maksimum deger sanki o türbinin ortalama üretim degeriymis veya sabit üretim degeriymis gibi gösterilebilmektedir. Rüzgar türbini seçimi yapilirken 7-11 m/s rüzgar hizlarinda ortalama enerji üretim degerleri dikkate alinmalidir. Inverter tercih ederken ihtiyaca göre modifiye sinüs veya tam sinüs inverter tercih edilmelidir. Modifiye sinüs inverterlar özellikle hassas elektronik cihazlarda sorunlara neden olabilir. Bu neden ile tam sinüs inverter kullanilmasi daha akilci bir seçim olacaktir. Planlama yapilan bir bölgedeki ortalama rüzgar hizi 6 m/s'nin altinda ise, o bölgeye rüzgar türbini kurmak çok mantikli bir seçim olmayacaktir. Kendimiz için bir rüzgar türbini insaa ederken verim kriteri göz önünde bulundurulmali ancak bu kriter profesyonel üreticiler ile yarisa sokulacak kadar saplanti haline getirilmemelidir.Böylece bosa harcanacak zaman ve para kaynaklari korunmus olacaktir. Türbinimizi kendimiz yapmak kurmak istiyorsak aradigimiz verim kriteri maliyet,yapi kolayligi,çikis gücü ekseninde olacaktir. Elektrik üretimi için bilmemiz gereken formül : Bir manyetik alanin,bir iletkeni belli bir hizda kesmesi diyebiliriz. Herkezin anliyabilecegi bir tarzda açiklamak gerekirse,bir miknatisin bir teli belli bir hizda (devirde)yakinindan geçmesi ile açiklamak mümkün. Bu üç kriter birbirlerinin çarpanidir.Dolayisi ile denklem : MANYETIK ALAN X ILETKEN UZUNLUGU X KESME HIZI olarak gösterilir. Bu denklemde degerlerden birinin yükselmesi sonuca ciddi etki eder. Yapacagimiz rüzgar türbini için 2 çesit alternatör modeli var. Nüveli(motor tipi) ve nüvesiz(flans tipi) Nüveli alternatörler daha az maliyet ile üretilebilselerde yapi zorluklari ve üretim sinirlari vardir. Nüvesiz alternatörlerde ise miknatis fiyati yapim bütçesinde ciddi bir yer tutar. Buna karsilik imalati ve sonuca ulasma yetenegi nüveli sisteme göre çok daha yüksektir. Her iki seçenekte üretim yapmak,hazir türbin almaktan en az %50 ucuza malolacaktir. Tabi bu durum bizi aldatabilir.Çünki,profesyonel üretim türbinler uzun yillar hizmet verebilecek gibi tasarlanir. Bizim üretecegimiz türbininde hizmet süresi uzun olmalidir ! aksi taktirde kendimiz yaptigimiz için kazandigimiz maliyet avantaji kisa sürede kaybolabilir !!! Ben,çok küçük güçler söz konusu olmadigi sürece tüm amatör arkadaslara flans tipi alternatör yapmalarini öneriyorum. Sizbilirsiniz ama bu konuda bana güvenmeniz gerekiyor. Emin olun ki her ikisini de deneyen bir çok kimse flasta karar kilmistir ! BU BASLIKTADA NÜVELI ALTERNATÖR ILE ILGILI BIR PAYLASIM YAPMAYACAGIMI BASTAN SÖYLEMEK ISTIYORUM. LÜTFEN BU KONUDA ISRARCI OLMAYALIM.SORULARINIZA CEVAP VERMEYECEGIM. Ancak herkezin ilk aklina gelen ''oto alternatörlerinden rüzgar türbini olurmu'' konusunun hizlica üzerinden geçelim Oto alternatörleri oldukça güçlü olmalarina karsilik 2 ana olumsuz tarafi vardir. 1.Bize göre çok yüksek devirlerde çalisirlar. Araçlarda az yer isgal etmesi için oldukça küçük tasarlanirlar.Bu yapi onlari yüksek devirde çalisma zorunluluguna sokar. Bu durum araçlar için sorun teskil etmez ! Araç motorunun sagladigi yüksek devir ve tork bu sorunu kolayca asar ! Bir otomobilin askari çalisma devri olan rolanti 800-1000 devir dolayindir.Alternatör ise krank milindeki kasnaga en az 3 kat küçük ikinci bir kasnakla baglanir.Böylece motor en düsük devirde çalistiginda bile alternatör 3000 devir civarinda döner. Bu,küçük rüzgar türbinleri için ulasilmasi neredeyse imkansiz bir rakamdir. 2. Uyartim akimi gereksinimleri vardir. Bu alternatörler ve diger jeneratörlerin rotorlarinda manyetik alanin olusturulmasi için daimi miknanatis yoktur. Miknatislandirma,Rotorun göbegine sarilmis bobin teline kontrollü elektrik verilerek elektro miknatis meydana getirilir. Dönen rotora ihtiyaci olan elektirik akimini iki adet karbon firça iletir. Kontrol görevini,konjektör isimli bir elektronik devre yapar. Bu devre, akünün voltajini sürekli olarak ölçerek yükseldikçe rotora gönderdigi enerjiyi azaltir.Böylece rotorda olusturulan manyetik alanin gücüde kontrol altinda tutulmus olur.Konjektör bos bir akü için tam kapasite,tam dolu bir akü için minimum kapasite ile çalisir. Benim çalismalarimda tespit ettigim 12 volt bir alternatörün rotoru 1500 devirde maksimum 2 amper çekmekte.Ancak bu pik deger. Sürekli olarak bu devirde çalistiginda devir düsük oldugu için rotorda veya konjektörde hasar olusabilir.Nitekim manyetik alanin gücünü arttirmak için konjektörü devreden çikarip rotora direk enerji verdigimizde ise 4 amper çekti,sarj voltajina 600 devirde ulasmasina ragmen rotor bobinleri 6 dakika sonra yandi ! Yani manyetik alani güçlendiremiyoruz ! Manyetik alanin kestigi ilekenin uzunlugu arttirmak istedigimizde bizi sinirlayan unsur statordaki oyuklarin büyüklügü olacaktir. Çogunlukla tika basa dolu olur ! Böyle bir durumda ayni kalinlikta tel sararak iletkeni uzatmamiz mümkün olamaz. Fakat ayni oyuga daha ince tel sararak mümkün olabilir.yani .Bu durumda da güç kaybi olusacaktir. Mesela,50 amperlik bir alternatörün oyuklarda sarilmis olan tel adedinin 10 sipir oldugunu varsayarsak,3000 olan ideal devir sayisini 5 kat azaltmak için 50 spir sarmamiz gerekir.Böylece alternatörümüzün saglikli çalisma sinirini 600 devire düsürsekte alternatörümüzün gücüde 50 amperden 10 ampere düsecektir. Buda olmadi ! Peki kesme hizini arttiramiyormuyuz ? Illede oto alternatöründen yapmak istiyorum diyorsaniz kullanmanin yegane yolu Kanatlardan elde ettiginiz enerjiyi alternatöre iletmeden 20/1 rediktör kullanmak.Bu sekilde alternatörünüzde degisiklik yapmaya gerek kalmadan kullanabilirsiniz. Bu durumda da karsiniza rediksiyon kayiplari çikar ki oldukça yüksektir. Bu kayiplari asmak için çok kanatli türbin tasarlanabilir ama sorun hala bitmedi ! Düsük rüzgar hizinda rotorun fazla akim çekmesinden dolayi daha yüksek rüzgar hizi gereksinimi olacaktir. Rüzgar hizi arttiginda rotorun çektigi akimda azalacak ama bu seferde akülerimiz doldugunda türbinimizi frenleyecek bir yapi olmazsa kanatlarimiz bosta kontrolsüz biçimde kendini parçalayana kadar deli gibi dönecektir.Alternatörün çikislarini bir dirence baglamamizda fayda etmez çünki,o anda aküler dolu oldugu için konjektör rotora enerji vermiyor ve rotorda manyetik alan olusmuyor ! Konuyu toparlarsak beki biraz daha ele alinirsa performans alinabilir gibi görünsede mekanik ve rotorda uygulanan enerji kayiplari ile beraber güvenlik problemleri daimi miknatisli sistemlere göre çok büyük dez avantaj olusturmakta. Bu güne kadar geçmiste oto alternatörü ile üretim yaptigini söyleyen bir çok kimse ile konusmus olmama karsilik çalisan tek bir sistem bile görmedim ! SONUÇ OLARAK OTO ALTERNATÖRÜ ILE RÜZGAR TÜRBINI OLMAZ Tüm bu olumsuzluklarina ragmen eger rüzgar degilde yeterli su kaynaginiz var ise iyi planlanmis bir sistem ile siradan bir oto alternatörü 1 evin tüm ihtiyaci olan enerjiyi kolaylikla üretebilir. dc ve servo motordan rüzgar türbini yapimi Elimizdeki dc veya step motoru alternatör olarak kullanmak istediginmizde motorun etiketindeki kw cinsinden kapasitesi önemini yitirecektir,nasil ? Elimizde 200 volt 3000 devir 10 amper bir motorumuz varsa biz ne kadar üretim yapabiliriz ? Burada üretimi sinirlayan 2 unsur var. 1. akim kapasitesi 2. devir (üretim disinda baska unsurlarda var) 1. Akim unsuru motorun sarildigi bobin telinin akim tasima kapasitesi ile sinirlidir,fazla akim çekildiginde isinir,çok fazla akim çekildiginde yanar. Bu durum kafamizda su soru isaretini uyandirir'' sogutulursa fazla akim geçmez mi?''kesinlikle evet. bu durum oto alternatörleri gözlenerek teyit edilebilir ! Bu nedenle bir motorun üzerinde 5 amper yazsada bir süre 10 hatta 15 amper verebilir ! 2 .Unsur devir dedim çünkü kanatlari motora direk bagladiginiz sürece 3000 devri bulmaniz imkansizdir ! bu nedenle ulasabileceginiz devri referans almaniz gerekiyor. Bence böyle bir motor için (zaman zaman üzerine çikabilsede) üst sinir 750 devir makul olabilir. Böylece su hesap ortaya çikiyor. 3000 d\d-200 volt 750 d\d- 50 volt 50 volt x 10 amper = 500 watt gibi görünsede öylede de degil malesef. Neden? Biz 12 volt akü sarz edeceksek gerilimimiz ne yazikki 14.5 voltu geçemez(geçerse akü bozulur) O zaman hesap degisti,ne oldu ? 14.5 volt x 10 amper = 145 watt oldu malesef. Eee bende daha fazla watt alabilmek için sistemimi 24 volt yaparim 2 kat fazla alternatör kapasitem olur diyebilirsiniz, o zamanda karsiniza sarz devrini yakalama sikintisi çikacaktir ki bu da 3000 devir\200 volt=15 devir 1volt 24 volt sarj baslangici için de 15 devir x 24 volt =360 devir'e ulasmak zor olacaktir ! Sonuç olarak bizim 2 kw olarak aldigimiz motor sandigimizin aksine sadece 150 watt verebildi !!!!! Sizinde gördügünüz gibi internette konuya yabanci kimseleri dolandirmak için cirit atan kimselerce allayip pullayip su kadar üretir diyenlere aldanmamak gerektigini beraberce gördük ! Bu enerjiyi vermesi teorik olarak mümkün olsada pratikte çok zordur. Buna göre sizde yukaridaki kriterleri dikkate alarak kendi motorlarinizdan ne kadar performans alabileceginizi hesaplayabilirsiniz. Rüzgar türbini ile hobi olarak ilgilenenler veya biryerlerden baslamak isteyenler için dc motorlar iyi bir tecrübe kaynagi olabilirler. Firçali olmalarinin ömürleri ve performanslarini kötü yönde etkileyecegini göz ardi etmemek gerekir. servo motorlarin fircasiz olmalarindan dolayi alternatörlere en çok benzeyen elektrik makineleridir. Yalniz her iki model motoru da belli bir güce kadar degerlendirebiliriz.Bu sinirin 1000 watin üzerine çiktigi pek az görülür ! Yukarida ortalama 230 250 watt üretmek istedigimizi söylemistik.Bu güç için küçük kanat çapi kullanirsak yüksek rüzgar hizlarina ihtiyaç duyariz(1.20cm çap ile 35 km/saat) ki yilin pek az zamani karsilasacagiz demektir.Bu çap bizim isimizi görmez.Bizim için gerekli olan daha düsük hizlarda daha fazla enenerji hasat edebilen kanatlardir.Bunun yegane yolu kanat çapini büyütmektir. Kanat çapimizi 3 metreye çikardigimizda taradigimiz alan yaklasik 7 kat artarken ihtiyaç duydugumuz rüzgar hizi neredeyse yari yariya azalir.Artik istedigimiz gücü üretebilmek için 20km/saat rüzgar hizi yeterlidir.Bu hiz yilin pek çok günü rastlayabilecegimiz bir hizdir. Asagidaki grafik dikkatlice incelendiginde aktarmak istedigimiz nokta net olarak fark edilebilir ! Burada görülmektedirki aslinda çok yüksek güçlerde alternatörede ihtiyacimizda yoktur. Devamli 500 watt verebilen bir alternatör kisa periyotlarla 1000 watt güce ulasabilir. Bu rakam kagit üzerinde küçümsensede çok ciddi üretim miktaridir. Sürekli olarak degil 1000 watt,400 watt bile evinizin tüm ihtiyacini karsilayabilecek üretim demektir. Size yüksek güçlü alternatör tavsiye edenler,Bu is ile ilgili ne kadar tecrübesiz olduklarini eleverirler . Unutulmamalidirki,rüzgar türbini sadece alternatörden ibaret degildir ! 5-10 kwatlik türbinler degil amatör kullanicilarin,profesyonel üreticiler için bile çok ciddi arge imalat asamalari gerektirir ! Bunun yaninda alternatörün kapasitesi büyüdükçe kanat çaplarininda büyüdügü,imalatinin zorlastigida unutulmamalidir ! 5kw için 6 metre çap,10 kw için 8-9 metre çapli kanatlar kullanilmalidir ! Flans alternatör yapimi : Yukarida üstünkörü bahsettik ama birkez daha üzerinde duralim,keza atlamis olanlar olabilir. 1.Yapimi oldukça basittir.Gerekli parçalari bir tornaciya bile ihtiyaç duymadan tasarlayabilir ve toplayabilirsiniz. Egerki el beceriniz yoksa gelistirmek için biçilmis kaftandir ! 2.Üretim açisindan bakildiginda en verimli alternatördür.Bunun sebebi nüvesiz olusudur. Hemen hemen tüm nüveli alternatörlerde fuko veya edy akimlari olusur. Eger güçlü miknatislarla nüveli alternatör yapiyorsaniz bu kaçinilmaz bir durumdur.Elbette bu olmaz demek degil,sinirli üretim demektir. Peki bu fuko akimi denilen olay bizi nasil sinirlar ? Alternatörünüzde kullanilan demir saçlar üzerinde isi olusturarak. Devir arttikça bu isida artar.Öyleki bir yerden sonra alternatör kendini sogutamaz ve yanar. Flans alternatörde nüve yok sorun yok.Üretim devire endeksli olarak artar.Alternatörünüzü sinirlayan sadece akim siniridir. 250 devirde 12 volt 20 amper aldiginiz (240 watt) alternatörünüzü 2000 devirde çevirme sansiniz olursa 96 volt 20 amper (1920 watt) üretebilirsiniz.Burakam dahada yukari çikabilirken neodiyum miknatisli nüveli alternatörler bu artisi ancak hayal edebilir. almak için israr ederseniz nüveli alternatörünüz yanmakla kalmaz,miknatislariniz bozulmadan önce nüveleriniz kizarir :) 3. Stepsizdir. Nüveli alternatörlerde azda olsa bir adimli dönme zorlugu vardir.Bu sizin birikiminize göre azalabilir yada çogalabilir ama yok olmaz. Eger binanizin üzerine bir türbin kuracaksaniz,bu mutlaka nüvesiz olmalidir.Çünkü nüveli alternatörlerde step,sadece dönme zorlugu degil ayni zamanda beton zeminde ugultu anlamina gelir ki bu hiç istenmeyen bir durum olacaktir. Yapmak istedigimiz alternatörün sekli bu.(3 yil önce yaptigim 2.flans alternatör) Alternatörde kullanacagimiz miknatislarin ölçüleri belli oldugu için tüm hesaplari bu ölçülere uyduracagiz. Miknatis ölçülerimiz 40 x 25 x 10 Alternatörümüz 12 ktuplu ve 9 bobinli olacak.Kullandigimiz herhangi bir miknatis, yan yana duran 2 bobin kolunun uzerinden ayni anda geçmeli. Bu neden ile iki bobin genisligi miknatis genisligi kadar olmali.(13+13=26 mm) Bobinlerin içindeki boslukta en az miknatis yüzeyi kadar olmali ki bir miknatis ayni anda ayni bobinin iki kolunun birden üzerinden geçmesin ! 9 adet bobin kolu 23.4 cm+(9 adet bobin miknatis boslugu x 25 mm) 22.5 cm =46 cm /3.14 =14.65 cm. Bu rakam bizim bobin grubumuzun miknatis bosluklarinin iç yüzey dairesinin çapidir ! Tüm insa bu rakam uzerinden gidecek ! Miknatislarimizin uzunlugu 4 cm oldugunu hatirlayalim.miknatislar bobinlerin üzerinden geçerken yan yana ve alt-üstkollara ayni anda degmemeli ! Miknatisin bobinin alt ve üst kollarina degmemesi için 2mm uzak olmasi gerekiyor.2+2=4mm +40 mm miknatis uzunlugu =44 mm Yapacagimiz bobinin yan kollarinin iç uzunlugu 44 mm,alt kol iç uzunlugu 25 mm olacak.Yapimiz daire oldugu için 44 mm de alttaki bobin için eklemeliyiz. Bobin grubumuzun miknatis iç alt çapi 14.65cm oldugunu hatirlayalim.Bu rakama 44+44 ekledigimizde =23.45 cm Bu rakamda bobin grubumuzun iç üst çapi olacak.Bu rakam ayni zamanda miknatis yerlesiminde bize referans olacak ! Miknatis disklerimizin çapi 25 cm,kalinligi 10 mm olacak. Disklerimizin üzerine iki adet daire çizecegiz. 1.daire 14.65 cm + (2mm+2mm alt bosluklar) 4mm =15.05 cm (küçük daire) 2. daire 23.45cm -(2mm+2mm üst bosluklar)=23.05cm (büyük daire) Bu daireler miknatislarimizi merkezleyerek düzgün bir yerlesim yapabilmek için çizdik ! Aynı çizimleri 2-3 mm kalınlıkta,mümkün ise aliminyum veya mıknatısın tutmadığı muadili bir levhanın üzerine de çiziyoruz. Daha sonra kaç kutuplu yapacaksak üst daireyi eşit olarak işaretliyoruz.(1 flanşta 12 mıknatıs olacaksa 12 eşit aralık) Bu noktalar ile flanşın tam karşısındaki noktaları çizgi ile birleştiriyoruz.Aynı noktaların sağından ve solundan kullanacağımız mıknatıs genişliğinin yarısı kadar birer işaretleme daha yapıyoruz.Bu noktaları da karşısındaki işaret ile birleştiriyoruz.Bu çizgiler ilk çizdiğimiz çizgiyi kesmemeli,paralel olmalı.Bu işlemden sonra mıknatıs yerleşimleri levha üzerinde görülebilecek ve bu çizgilerden kesildiğinde aşağıdaki gibi bir mıknatıs şablonu elimizde olacak. Dikkat:Yapıştırma hazırlığı yapıştırıcının tutma gücünden daha önemlidir ! Flanş dönerken mıknatısların üzerinde merkezkaç oluşacak ve yerlerinden çıkmak isteyecektir. Disk çapınız ne kadar büyükse veya devir ne kadar yüksekse bu istem daha güçlü olacaktır ! Yapıştırmada piyasada bulunan 2 kompodentli,karışımlı epoksi ürünler tercih edilebilir. Yapıştırma işlemine başlamadan önce flanş ve mıknatıs yüzeyleri kalın zımpara ile iyice çizilerek tutma yüzeyi artırılmalı ve bu işlemden sonra mutlaka zımparalanan yüzeyler tiner veya benzin gibi çözücü sıvılar ile yağ,kir ve pastan arındırılmalıdır. Uygulanacak yapıştırıcının donma süresine göre her mıknatıs için veya birkaç mıknatıs için ayrı hazırlanmalıdır. Flans alternatörde kullanilacak malzeme listesi : 12 x 2 =24 adet 40 x 25 x 10 n35 miknatis 2.3 kg 0.90 bobin teli 2 adet 25cm çap.1cm kalinlik demir disk. Not :Yukarida kullanilan grafikler bana ait olmayip kaynaklarini hatirlayamadigim,internetten kendi arsivime aldigim çizimlerdir. Rüzgar enerjisini tanimak ve Türkiye profilini degerlendirebilmek için türkçe kaynak link'i http://www.yegm.gov.tr/ Flans tipi rüzgar türbini yapimi için türkçe kaynak link'i http://www.ugrasi.com/index.htm Flans tipi rüzgar türbini yapimi için yabanci kaynak ink'i http://www.windgenkits.com Ohm hesap makinesi : http://www.esinti.biz/biltek/006.htm DEVAM EDIYOR !!!.... http://resim.donanimhaber.com/m_67567813/tm.htm

Sıcak Fırsatlarda Tıklananlar

Editörün Seçtiği Fırsatlar

Daha Fazla

Bu Konudaki Kullanıcılar: Daha Az

6 Misafir - 6 Masaüstü

5 sn

942
Cevap

51
Favori

274.921
Tıklama

Daha Fazla
İstatistik

Konu İstatistikleri Yükleniyor

Konuya Özel

3 oy

Öne Çıkar

Cevapla

Sayfa:

önceki 1 2 3 4 5

Giriş

Mesaj

KeanAtay

Yüzbaşı

439 Mesaj