Geleceğin Enerji Kaynağı: Rüzgar Enerjisi

Kredi: Clker-Free-Vector-Images

Dünyamızda yıl geçtikçe artan nüfus, enerji talebini de doğru orantılı bir şekilde etkilemektedir. Rüzgar enerjisi, enerji ihtiyacında gün geçtikçe önemli rol oynamaktadır. Gelin bu yenilenebilir enerji türünü inceleyelim.

Rüzgar Nedir?

Atmosferimizde alçak basınç (siklon) ve yüksek basınç (antisiklon) bölgeleri bulunur. Bu iki bölge arasında yer değiştiren hava akımına rüzgar denir. Hareketin yönü her zaman yüksek basınç bölgesinden alçak basınç bölgesine doğru olmaktadır. Bu iki bölge arasında oluşan basınç farkı ne kadar büyük olursa hava akım hızı da bir o kadar fazla olur diyebiliriz.

Rüzgar Enerjisi Nedir?

Rüzgar enerjisi, havada oluşmakta olan rüzgarın kinetik veya hareket enerjisini rüzgar türbinlerinden faydalanarak elektriğe dönüştürülmesiyle elde edilir. Elektrik üretimi yapan yenilenebilir bir enerji türü olarak tanımlanan rüzgar, farklı hızlarda olur ve kinetik enerji taşır. Taşınan kinetik enerji, enerji santrallerindeki rüzgar türbinlerini döndürmesiyle elektrik üretimini sağlamaktadır.

Rüzgar Türbini Nedir?

Rüzgar türbini, havada bulunan rüzgarın kinetik enerjisi türbinlere çarpar ve türbin kanatlarını döndürmesiyle rüzgarın kinetik enerjisini, mekanik enerjiye dönüştürür. Türbin kanatlarının dönmesiyle jeneratörde elektrik üretimi yapılır. Rüzgar türbininin kısaca çalışma prensibi bu şekildedir. 

Rüzgar türbininde kule, kanat, rotor, dişli kutusu, jeneratör (alternatör), elektrik-elektronik elemanları bulunur. Kanatların dönme hızı mile aktarılır ve bu esnada jeneratöre mil üzerinden düşük hızda dönüş sağlanır ancak bu jeneratörde elektrik üretimini sağlamaz. Bu yüzden mil ile jeneratör arasında düşük hızı yüksek hıza dönüştüren dişli kutusu yerleştirilir. Böylece jeneratöre gelen yüksek hız elektrik üretimini sağlar.

Rüzgar Türbini Türleri

Rüzgar türbinlerini eksenlerine göre incelersek iki çeşide ayırabiliriz: Yatay Eksenli Rüzgar Türbini ve Dikey Eksenli Rüzgar Türbini.

• Yatay Eksenli Rüzgâr Türbinleri

Dönme ekseni rüzgâr yönüne paralel olan türbinlerdir. Türbinin kanatları gelen rüzgârın yönüne karşı dik açı yapmaktadır. Küçük, orta ve büyük ölçekli tipleri mevcuttur. Tek kanatlı, iki kanatlı ve üç kanatlı çeşitleri mevcuttur. Ticari kullanımında genel olarak üç kanatlı olan rüzgar türbinleri kullanılmaktadır.

Büyük ölçekli türbinlerin gücü 50 kW ile 2 MW arasında değişmektedir. Küçük ölçekli türbinlerin gücü ise 50 W ile 10 kW arasında değişmektedir. Bu türbinin avantajları, ticari kullanımı fazla olması ve ürettiği elektrik gücünün büyük olmasıdır. Dezavantajlarından bazıları ise kurulduğu yerde gürültü oluşturması ve kuşlara zarar vermesidir.

• Dikey Eksenli Rüzgâr Türbinleri

Dikey yönde olan türbin mili ile rüzgarı karşısına dik bir şekilde alarak elektrik üretimi sağlayan türbinlerdir. Savonius ve Darrieus gibi çeşitli tipleri mevcuttur. Bu türbinin avantajlarından birisi, yatay eksenli rüzgar türbininde rüzgar yönüne göre yawt mekanizması yoktur. Bunun nedeni dikey eksenli rüzgar türbinin rüzgarı her yönden almasıdır. Bu türbinlerin dezavantajlarından biri ise boyutsal olarak küçük olduğu ve ticari kullanımı az olduğundan dolayı ürettiği elektrik gücünün az olmasıdır.