Rüzgar yoğunlaştırma sistemi ile entegre edilmiş bir düşey eksenli rüzgar türbininin performansı üzerine bir araştırma


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Sena Erden

Danışman: ALİ VARDAR

Özet:

Artan nüfusun en büyük sorunlarından birisi de enerji ihtiyacıdır. Enerji ihtiyacı yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları ile karşılanmaktadır. Fosil yakıtların azalması ve çevreye verdiği kalıcı zararlar göz önünde bulundurulduğunda yenilenebilir enerjiye yönelim her geçen gün artmaktadır. Rüzgar, güneş, hidrolik, biyokütle enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları doğada var olması, sürekli kendini yenilemesi ve çevresel kirliliği azaltmaları gibi özelliklere sahiptirler. Tarımsal işletmelerde ve kırsal alanlarda enerji ihtiyaçları oldukça fazladır. Bu ihtiyacı karşılamak ve işletmelerin maliyetlerini düşürmek için bu alanlarda yenilenebilir enerji kaynaklarından rüzgar enerjisi büyük avantajlar sağlamaktadır. Rüzgar potansiyeline sahip kırsal bölgelerde küçük çaplı rüzgar türbinleri; tahıl öğütülmesi, su çıkarılması ve pompaların çalıştırılması gibi farklı alanlarda kullanılmaktadırlar. Bu çalışma ile rüzgar hızı potansiyeli düşük olan kırsal bölgelerde, tarımda elektrik ihtiyacı olan uygulamalarda kullanılabilecek küçük ölçekli Savonius rüzgar türbini tasarlanmıştır. Bu rüzgar türbini yoğunlaştırma sisteminin içine yerleştirilerek düşük rüzgar hızlarından daha fazla yararlanılması amaçlanmıştır. Ayrıca rüzgar türbininin tasarımı iki, üç ve dört olmak üzere farklı kanat sayılarında yapılmıştır. Bu çerçevede en verimli sonuçların hangi kanattan alınacağı da bu çalışmanın diğer hedeflerinden birisidir. Deneysel olarak farklı kanat sayıları incelendiğinde, iki kanatlı rotora sahip olan Savonius rüzgar türbininin daha yüksek performans sağladığı bulunmuştur. Yoğunlaştırma sisteminin etkisi incelendiğinde iki kanatlı türbinde daha yüksek mekanik güç elde ederken üç ve dört kanatlı için yoğunlaştırma sisteminin mekanik güç artmasına bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir.