2. Rüzgarın temel kaynağı güneştir.
Bir hava kütlesi mevcut
durumundan daha fazla ısınırsa
yukarı doğru yükselir, bu hava
kütlesinin yükselmesiyle yerine
aynı hacimdeki soğuk hava kütlesi
yerleşir. Söz konusu hava
kütlelerinin yer değiştirmelerine
rüzgar adı verilmektedir.
Rüzgar Nasıl Oluşur?
3. Rüzgardan elde edilecek güç, rüzgar hızının küpü ve türbinin kanatlarının taradığı
dairesel alanın yarı çapının (rotor yarıçapı) karesi ile doğru orantılıdır.
Rüzgar Gücü
4. Rüzgar santrallerinin kurulacağı
alanları belirlemek için, sahada
uzun dönemli rüzgar ölçümü
yapılması gerekmektedir. Bu
ölçümler rüzgar ölçüm
istasyonları ile yapılmakta,
istasyonlarda yer alan sensörler
ile rüzgar hızı, rüzgar yönü,
sıcaklık ve nem gibi meteorolojik
verilerin ölçümü yapılarak data
logger isimli cihazlara
kaydedilmektedir.
Rüzgar Ölçümü
5. Rüzgar türbinleri boyut ve tip
olarak çeşitlilik göstermektedirler.
Türbinler, dönme eksenine, güç
kontrol sistemlerine, rotorun
dönüş hızına ve kullanım yerine
göre sınıflandırılabilirler.
Günümüzde genellikle yatay
eksenli türbinler kullanılmaktadır.
Bu türbinlerde; dönme ekseni
rüzgâr yönüne paralel, kanatlar
rüzgâr yönüne diktir.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
6. Rüzgar türbinleri belli başlı ana bölümlerden oluşmaktadır.
Bu bölümler kendi içerisinde elektriksel, elektronik ve
mekanik sistemleri barındırırlar.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
7. 1. Kule (Tower)
Sistemin mekanize bölümlerinin tümünü
taşıyan çelik , beton yada çelik-beton
(hibrit) malzemelerden imal edilen kule
yapılarıdır. Kule yüksekliği rüzgâr hızında
etkili bir faktör olduğundan tasarımının
hem çevrim sisteminin gücüne hem de
mukavemetine göre yapılması
gerekmektedir. Göbek (hub) yüksekliğine
bağlı olarak 3 veya 5 bölüme (section)
kadar da çıkabilmektedir.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
8. 2. Nasel (Nacelle)
Nasel yatay eksenli rüzgâr türbininin gövde kısmını oluşturmaktadır. İçerisinde çeşitli sistem elemanlarını
barındıran bu kısım sistemin beyni niteliğindedir. Elektriğin üretildiği, düzenlendiği bu kısım aynı zamanda rüzgâr
türbini için tüm kontrolünün yapıldığı yerdir.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
Farklı tasarımlarda
nasel tipleri
9. 3. Jeneratör
Rüzgâr türbinlerinde mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için gerekli olan
parçadır. Basitçe jeneratörlerin çalışması elektromanyetik alan prensibine dayanmakta olup,
bobin üzerinde oluşturulan manyetik alanın, o bobin teli üzerinde akım meydana getirmesi
şeklindedir. Genellikle aşağıdaki üç tip jeneratör Rüzgâr türbinlerinde yaygın olarak
kullanılmaktadır:
•Doğru Akım Jeneratörü
•Senkron Jeneratör (Alternatör)
•Asenkron Jeneratör (İndüksiyon Jeneratör)
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
11. 4. Yaw Mekanizması (Yaw Drive)
Kulenin üzerindeki anemometre (rüzgar hız
ölçer) ve yön sensörü vasıtasıyla gelen
rüzgâr yönü ve şiddetine göre türbinin rüzgâr
ile yüzleşmesini veya tam tersi şekilde
türbinin durması istenen durumlarda
rüzgârın kanatları döndüremeyecek duruma
gelmesini sağlar. Genellikle nasele monte
edilmiş elektrik veya hidrolik motorların
kontrolünü içermektedir.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
12. 5. Hub
Hub rüzgâr türbin kanatlarının birleştiği ortak
noktadır. İçerisinde kanat dişlileri yağlama hattı, pitch
dişli kutusu ve motorları ve central box denilen
bilgilerin ve enerjinin dağıtıldığı toplanma noktasını
barındırır. Yaklaşık 27 ton ağırlığındadır. Rotorlock
yapılarak sabitlenir ve bu sayede içerisinde çalışma
yapılır. Maksimum çalışma rüzgârı 12 𝑚/𝑠 dir. 12 𝑚/𝑠
üzerindeki hızlarda kanada düşen yük miktarı
artacağından dolayı “rotorlock” kaldırılıp kanatların
serbest salınımda durması sağlanır.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
13. 6. Kanatlar (Blades)
Kanatlar rüzgârı yakalar ve onun gücünü rotora aktarır. Rotor, gücü şaft vasıtasıyla dişli kutusuna (yada türbin
tipine göre doğrudan jeneratöre) oradan da jeneratöre gönderen en dış birimdir. Rüzgâr türbin kanadının
aerodinamik yapısı enerji üretimini doğrudan etkilemektedir. Kanadın aerodinamik yapısının önemi rüzgârın
barındırdığı kinetik enerjinin maksimum %59‘unun yararlı enerjiye dönüştürülebiliyor olmasından
kaynaklanmaktadır. Rüzgâr türbininin sınıfına göre uzunluğu değişir. Kanat malzemesi olarak genellikle GRP-Glass
Reinforced Plastic, ağaç, haddelenmiş ağaç, karbon fiberiyle kuvvetlendirilmiş plastik CFRP-Carbon Fibre
Reinforced Plastic, çelik ve alüminyum kullanılmaktadır. 25 metre ila 72,5 metre aralığında boyları vardır. (Türkiye
için) Kendi etrafında 360 derece dönebilir. İçerisinde yıldırım koruma hattı mevcuttur. Rüzgârın şiddetine göre 0-
90 derece arasında uygun olan derecede anlık açısal değişimler yapar.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
14. 7. Kanat Yönlendirme (Pitch Control)
Pitch kontrollü türbinlerde kanatlar, göbeğe sabit bir açı ile
sabitlenmiş değildirler. Kanat, pitch kontrol mekanizması
sayesinde rüzgâr hızına göre ekseni etrafında
döndürülebilmektedir. Bu sistem ile bütün hızlarda kullanılarak
elde edilen enerjinin arttırılması sağlanabilir ya da sistemde
aşınmayı azaltmak için sadece nominal hızın üzerinde güç
kontrolü için kullanılabilir. Pitch kontrollü türbinlerden elde
edilecek performans artışı temel olarak kullanılan pitch
mekanizmalarının hızına ve hassasiyetine bağlıdır. Kanat
yönlendirme türbinde PLC (Programmable Logic Controller)
tarafından yapılır. Kanatlar rüzgârın şiddetine göre 0-90 derece
arası çalıştırılır.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
15. 8. Yıldırım Koruması – Rotor Kanadı (Lightning protection – rotor blade)
Tüm paratonerler IEC 62305-3 gerekliliklerini karşılamalıdır. Paratonerler, bir rüzgar türbinine yıldırım çarpmasının
kontrollü olarak boşaltılmasını sağlamak için kullanılır. Rüzgar türbinindeki paratonerler öncelikle rotor kanadı,
göbek ve motor bölümü alanlarında bulunur.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
16. 9. Rüzgâr Türbini Elektronik Kontrol Sistemi (SCADA)
Her türbin firmasının kendine özel hazırlattığı bir SCADA sistemi vardır. SCADA sistemi türbin içerisindeki her modüle,
sensörlere, ana compenantlara, warning ve arızalara erişim sağlar. SCADA, Supervisory Control and Data Acquisition keli-
melerinin ilk harflerinden oluşmuştur. Türkçeye Denetimli Kontrol ve Veri Toplama Sistemi olarak çevrilir. SCADA sistemleri,
rüzgar türbinlerinin, gözlenmesini, durumları hakkında bilgi edinilmesini ve kontrol edilmesini sağlar. Saha cihaz ve
noktalarından elde edilen gerçek zamanlı arızaların tespiti, arızanın işletmenin hangi bölgesinde olduğunun ve önem derecesi
belirlenerek filtrelenebilmesi ve öncelik seviyesinin tespiti, arızanın giderilmesi ile ilgili yapı- lan çalışmaların operatör veya
bakımcı tarafından not olarak belirtilebilmesi, arıza ve arıza ihbarlarının tarihsel özetinin ekrandan ve yazıcıdan alınabilmesi ve
sabit disk veya sunucuya kaydedilebilmesi arıza ihbar işlemlerini yerine getiren bir kontrol ünitesinden beklenen özelliklerdir.
SCADA sisteminin fonksiyonları 4 grupta toplanmaktadır. Bunlar:
1. İzleme İşlevleri
2. Kontrol İşlevleri
3. Veri Toplama
4. Verilerin Kaydı ve Saklanması
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
18. 10. Tehlike veya Engel Işığı (Hazard or Obstacle Light)
Rüzgâr türbinine bağlı olarak, farklı tehlike veya engel ışıklarına ihtiyaç vardır. Özel tasarımları sistem tarafından
belirlenir ve önemli ölçüde değişebilir. Rüzgâr türbininin münferit bileşenleri için özel bir renk şeması da gerekli
olabilir.
Rüzgar Türbinleri ve Bileşenleri
34. Continued Dialogue, Closer to Europe
Bu yayın Avrupa Birliğinin maddi desteği ile hazırlanmıştır. İçerik tamamıyla Hayat
Boyu Öğrenme, Mesleki Eğitim ve Geliştirme Derneği ‘nin sorumluluğu altındadır ve
Avrupa Birliğinin görüşlerini yansıtmak zorunda değildir”
