Güçlü bir rüzgar türbinini onlarca metre yüksekliğinde olabilir |
Dikey eksenli bir türbinin yapısı |
Evlerde kullanılan türbinler küçük yapılıdır. Bu türbin ayrıca yatay eksenli türbinlere örnek olarak verilebilir. |
Rüzgar enerjisinin yeterli olmadığı durumlarda güneş pilleriyle melez bir sistem kurulabilir. |
|
Rüzgar enerjisinin Kaynağı:
Güneşten gelen ışınlar dünya atmosferinde ısınmaya neden olmaktadır. Isınarak yoğunluğu azalan hava yükselmekte, bu havanın yerini soğuk hava doldurmaktadır. Bu hava akımı dünyanın kendi etrafında dönme hareketiyle de birleşince büyük oranda kinetik enerji taşıyan hava hareketleri oluşmaktadır. Güneşten gelen enerjinin % 1 - 2'sinin rüzgara dönüştüğü tahmin edilmektedir. Dünyaya saatte gelen güneş enerjisi miktarının 100.000.000.000.000 kW olduğu düşünülürse bu yüzde birlik oranın bile ne denli büyük olduğu tahmin edilebilir.
Rüzgar Enerjisinin Kullanım Alanları
Çok büyük bir kapasiteye sahip olan bu rüzgar enerjisi çeşitli yöntemlerle başka enerji türlerine dönüştürülebilmektedir. Aslında tarihin eski çağlarından beri rüzgar gücünden çeşitli şekillerde yararlanılmıştır. Aşağıdaki tabloda rüzgar enerjisinin tahih boyunca gelişimi verilmiştir.
MÖ 3000
Yelkenli gemiler kullanılmaya başlandı |
MÖ 200
Irakta ilk yel değirmeni kullanıldı. |
18. YY
İngiliz J. Semeaton rüzgar hızı ve enerji arasında bir bağıntı kurdu. |
1890
Danimarka'da rüzgardan elektrik üreten ilk tesis kuruldu |
20. YY
Danimarka'da10.000 kadar yel değirmeni kuruldu. Amerika'da su pompalamak için 1000 yel değirmeni kuruldu. |
1970
rüzgar enerjisi ciddi bir sektör olmaya başladı |
|
Rüzgar enerjisi eski zamanlarda gemi yelkenlerinde hareketi sağlamakta, yel değirmenlerinde öğürme ve su pompalama işlemlerinde; günümüzde ise gelişmiş rüzgar türbinleri sayesinde elektrik üretiminde kullanılmaktadır; rüzgar enerjisi sulama tesisleri, uzak dağ evleri, telekominikasyon santralleri ve şehir şebekesi alanlarında rahatlıkla kullanılabilmektedir.
Dünyada Rüzgar Enerjisi
1970'li yıllarda baş gösteren petrol kıriziyle beraber yenilenebilir enerji kaynaklarına gösterilen ilginin artması rüzgar enerjisinin önemli bir enerji kaynağı olarak ortaya çıkmasını sağlamıştır. Özellikle rüzgar verimi yüksek bölgelerde kullanılan rüzgar türbinleri sınırlı alan uygulamalarının ötesine geçerek şehir şebekesine katkı yapmaya da başlamıştır.
Rüzgar enerjisi düyanın birçok ülkesinde geleceği en parlak yenilenebilir enerji türü olarak kabul edilmektedir. Bunda rüzgardan elde edilen elektrik enerjisinin oldukça tatmin edici seviyeye ulaşmasının etkisi büyüktür. Almanya'da rüzgar enerjisi sektöründe istihtam edenlerin sayısı 35 bine ulaşmıştır. Avrupa ülkeleri 2010 vizyonunda enerji ihtiyaçlarının yüzde 13'ünü rüzgardan karşılamayı kararlaştırmıştır. Rüzgar teknolojisinin beşiği sayılan Danimarka'nın yıllık teknoloji ihracatı 2.5 milyar dolara çıkmıştır. Dünya ülkelerinin 2000 - 2009 yılları arasındaki rüzgar potansiyeli MW biriminden aşağıda verilmiştir.
Rüzgar Türbininin Maliyeti
2012 yılında 260.000MW olması beklenen dünya rüzgar enerjisi üretiminin bu hızlı artışında rüzgar türbini üretim maliyetlerinin düşmesinin etkisi büyüktür. Türbin maliyetleri son 15 yılda yüzde 50 düşmüştür. Bir türbin sistemin yapımı sırasında kullanılan enerjiyi amorti etmesi 3 ay gibi kısa bir süredir. İnşa meliyetinin amorti edilmesi ise 5-7 yıl sürebilmektedir.
Rüzgar Türbinleri
Rüzgar türbinleri
ürettikleri enerji büyüklükleri açısından bakıldığında bireysel kullanıma uygun küçük ünitelerin yanında şehir şebekesine elektrik veren devasa türbinler şeklindede olabilir. ister büyük, ister küçük olsun rüzgar türbinlerinde çalışma mekanizması aynıdır. Aymosferdeki hava hareketleri türbinin kanatlarında bir dönme hareketi oluşturur. Türbinin bağlı olduğu jeneratörler bu hareketi elektrik akımına dönüştürürler. 
Yatay eksenli sistemler: Dönme ekseni rüzgar akımına paralel olan sistemlerdir. Rüzgar enerjisi sistemlerinden en cok kullanılanırır. Genellikle 3 kanatlıdırlar. Aslında kanat sayısı türbinin ne amaçla kullanılacağına  bağlıdır. Elektrik üretmek için kullanılan sistemlerde 3 kanatlılar kullanılırken,su pompalama sistemlerinde yüksek bir moment sağlamak amacıyla çok kanatlı türbinler kullanılır. Yatay eksenli sistemler rüzgarın yön değiştirmesine uyum sağlamak amacıyla kuyruk adı verilen bir düzeneğe sahiptir. Düzenek bir rüzgar gülü gibi çalışarak kanatların sürekli rüzgar almalarını sağlarlar.
 Rüzgar türbinlerinin kurulacakları bölgeler rüzgar rejimi bakımından dikkatli seçilmelidir. Ana parça çevredeki rüzgar engelleyici bina, ağaç vb. etkilerini azaltmak amacıyla yüksek bir ayak üzerine monte edilir. Pervane rüzgar akımıyla döner ve dönme hareketi ana şafta verilir. Şafttaki dönme hareketi dişli kutusuna iletilir. Dişli kutusu değişik çaplarda çarklardan olur ve devir sayısını arttırır. Oluşabileçek aşırı hızı frenleyici dengeler.Son olarak jeneratöre gelen hareket elektrik enerjisine dönüştürülür.
Düşey eksenli sistemler: Dikey eksenli türbinlerde dönme ekseni ve rüzgar akımı  birbirlerine diktirler. Yatay eksenlilere göre yaygınlıkları çok azdır. İşlev bakımında önemli birdeğişiklikleri yoktur. Rüzgarın yönüne göre, bir kuyruk yardımınına ihtiyaç duymayan dikeysistem her yönden gelen rüzgarı alabilecek yapıdadır. Sistem Fransız mühendis G.Darrieus tarafından geliştirilmiştir |
