Rüzgar Türbini

Rüzgar türbini veya diğer adıyla rüzgar enerjisi dönüştürücüsü, rüzgarın kinetik enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren bir cihazdır. Rüzgar türbinleri geniş bir yelpazede dikey ve yatay eksende üretilir. Küçük türbinler, teknelere veya karavanlara yardımcı güç sağlamak, pil şarj etmek veya trafik uyarı levhalarını beslemek gibi uygulamalar için kullanılır. Daha büyük türbinler, geniş bir elektrik üretimine katkıda bulunmak için kullanılır.Ana Bileşenler:
  1. Rotor ve Kanatlar: Rotor, türbinin en üst kısmında yer alır ve rüzgarı yakalayarak döner. Rotorun ana bileşenleri, genellikle fiberglastan veya karbon fiberden yapılmış olan kanatlardır. Kanatlar, rüzgar basıncı ve hızı altında dönerek aerodinamik kaldırma kuvveti üretir.
  2. Jeneratör: Rotorun dönme hareketi, jeneratörde elektrik enerjisine dönüştürülür. Genellikle endüksiyon jeneratörleri veya senkron jeneratörler kullanılır. Manyetik alanın dönme hareketi elektrik akımına dönüştürülerek elektrik enerjisi üretilir.
3. Dişli Kutusu ve Şaft: Rotorun dönme hareketi, dişli kutusu ve şaft aracılığıyla jeneratöre iletilir. Dişli kutusu, rotorun dönme hızını optimize eder ve şaftın jeneratöre bağlı olduğu ana bileşendir.
  1. Kule: Rüzgar türbininin gövdesi olan kule, türbini yüksek rüzgarlardan ve diğer çevresel etkenlerden korur. Ayrıca, yüksek kuleler, rüzgarın daha istikrarlı olduğu yüksek rakımlarda yerleştirilebilir, bu da verimliliği artırabilir.
  2. Kontrol Sistemleri: Rüzgar türbinlerinde kontrol sistemleri bulunur. Bu sistemler, rüzgar hızını, yönünü ve diğer parametreleri sürekli olarak izler. Rüzgar koşulları değiştikçe, kanat açılarını ayarlayarak en iyi verimliliği sağlarlar. Ayrıca, aşırı rüzgar koşullarında türbinin güvenli bir şekilde durdurulmasını sağlarlar.
  3. Pitch Sistem: Pitch sistemi, kanat açılarını ayarlamak için kullanılır. Bu sistem, kanatların rüzgar yönüne göre uygun açıda kalmasını sağlar, böylece maksimum enerji verimliliği elde edilebilir.
  4. Yaw Sistemi: Yaw sistemi, türbinin yatay düzlemde dönmesini sağlar, böylece rüzgarın her yönden gelme açısına uyum sağlayabilir. Bu, türbinin rüzgar yönünde dönerek en etkili şekilde çalışmasını sağlar.
Yatay ve dikey eksenli rüzgar türbinleri, rüzgar enerjisini dönüştürmek için kullanılan iki temel tasarım türüdür. Her bir tasarım, belirli avantajlar ve dezavantajlar sunar.
  1. Yatay Eksenli Rüzgar Türbinleri (HAWT )
Yatay eksende dönen rüzgar türbinleri, genellikle en yaygın kullanılan türdür. Bu tür türbinler, bir direğe monte edilmiş bir rotor ile karakterizedir. Rotor, yatay bir eksende (yukarıdan aşağıya doğru) döner. İşte yatay eksende dönen rüzgar türbinlerinin özellikleri:
  • Yüksek Verimlilik: Yatay eksende dönen türbinler, genellikle dikey eksende dönen türbinlere kıyasla daha yüksek verimliliğe sahiptir. Bu, daha fazla enerji üretebildikleri anlamına gelir.
  • Daha İyi Sabit Durma Performansı: Yatay eksende dönen türbinler, daha istikrarlı bir şekilde döner ve rüzgar yönünde daha iyi uyum sağlayabilir.
  • Daha Büyük Ölçekte Kullanım: Yatay eksende dönen rüzgar türbinleri genellikle büyük ölçekte kullanılır ve rüzgar enerjisi çiftliklerinde yaygın olarak bulunur.
  1. Dikey Eksenli Rüzgar Türbinleri (VAWT )
Dikey eksende dönen rüzgar türbinleri, rotorun dönme hareketini dikey bir eksende gerçekleştirdiği bir tasarıma sahiptir. İşte dikey eksende dönen rüzgar türbinlerinin özellikleri:
  • Daha Düşük Başlangıç Hızı: Dikey eksende dönen türbinler, daha düşük rüzgar hızlarında bile dönmeye başlayabilirler. Bu, daha düşük rüzgar hızlarında enerji üretebilme avantajı sağlar.
  • Daha Az Rüzgar Yönü Duyarlılığı: Dikey eksende dönen türbinler, rüzgar yönü değişikliklerine daha az duyarlıdır, bu da onları değişken rüzgar koşullarında daha etkili hale getirir.
  • Daha Kolay Bakım: Dikey eksende dönen rüzgar türbinlerinin bileşenleri yerden daha yakın olduğu için bakımı daha kolaydır.
Her iki tür rüzgar türbini de belirli uygulamalarda tercih edilir. Yatay eksende dönen türbinler genellikle büyük ölçekli enerji üretimi için kullanılırken, dikey eksende dönen türbinler daha düşük rüzgar hızlarında enerji üretimine odaklanan uygulamalarda tercih edilir. Bu sebepten dolayı, hangi tür rüzgar türbininin kullanılacağı, yerel rüzgar koşulları ve projenin ihtiyaçlarına bağlı olarak değişebilir. 
Rüzgar türbinleri, temiz, sürdürülebilir ve çevre dostu bir enerji kaynağıdır. Karasal alanlara ve denizlere kurulan türbinler, fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltarak ve sera gazı emisyonlarını azaltarak iklim değişikliğiyle mücadelede önemli bir rol oynarlar. Bu teknoloji, enerji sektöründe önemli bir dönüşümü temsil ederken, sürekli olarak gelişen tasarım ve teknolojilerle daha da verimli hale gelmektedir.