Rüzgar Türbinleri'nin Çalışma Prensibi

Hareket halindeki hava, kanatlara çarparak pervaneleri döndürür. Pervaneler, rotorda kinetik enerjinin mekanik enerjiye dönüşmesini sağlar. Sonrasında rotor milinin dönme hareketi hızlandırılarak jeneratöre aktarılır. Böylelikle elektromanyetik indüksiyon ile elektrik enerjisi üretilmiş olur. Oluşan enerji transformatörler ile arttırılarak akülerde depolanır ve alıcılara iletilir.

Peki bu sistemler neden 3 kanatlıdır? Daha fazla ya da daha az kanatlı olmaları neleri değiştirirdi?

Rüzgar türbinlerinin tasarımlarında dikkat edilen en önemli unsur, daha fazla rüzgarı yakalayıp maksimum elektrik üretimi için daha fazla dönüş sağlayabilmektir. Çevremizde rastladığımız rüzgar türbinleri üç kanatlıdırlar ve bu tasarım tesadüf değildir.

Temel olarak iki kanatlı türbinler daha verimli olmalarına rağmen genelde üç kanatlı türbinler tercih edilir. İki kanatlı türbinlerde kanat sayılarının az olması ile daha fazla rüzgar akışı ve daha fazla dönüş sağlanır. Ancak bu türbinlerde dengeyi sağlamak ve elektrik üretmek için özel amortisörler ve özel olarak tasarlanmış hub gerekmektedir. Tabi bu durum maliyeti arttırdığı için iki kanatlı rüzgar türbinleri pek tercih edilmez.

Ticari rüzgar türbinleri istisnai durumlar oluşmadığı sürece 3 kanatlı olarak tasarlanırlar.

Üç kanatlı rüzgar türbinleri iki kanatlılara göre daha az maliyete daha fazla elektrik üretimi sağlamaktadır. Bu sistemler her 120 derecelik dönüşile elektrik üretimi için gerekli torku oluşturur. Ayrıca üç kanatlı tasarımların bir diğer artısı da diğer tasarımlara göre daha güvenli olması.

Tabi bu durumda akıllara ''4-5 ya da daha fazla kanatlı türbinlerde daha küçük açılı bir dönüş ile tork sağlanır ve daha fazla elektrik üretilmez mi?'' sorusu gelecektir.

3’ten daha fazla kanatlı olmaları durumunda kanatlara daha fazla rüzgar çarpar ancak bu daha fazla dönme sayısı ve daha fazla tork oluşumuna neden olmaz. Çünkü kanat sayısının daha fazla olması durumunda her kanat aşağısındaki kanat için gelen rüzgarı engeller ve kanatlar arasındaki rüzgar akışı yetersiz kalır. Bu durum ise dönüş hızının 3 kanatlıya göre çok daha az olmasına neden olur. Bununla doğru orantılı olarak da elektrik üretimi daha az olur.

Kaynak: TheGuardian