Bu yazımızda yenilenebilir enerji kaynağı olan rüzgâr enerjisini kullanarak elektrik üreten rüzgâr türbinlerinin çalışma prensibi ve avantajları ile ilgili bilgi edinebilirsiniz.
Petrol, kömür, doğalgaz gibi yenilenemez enerji kaynakları hızla azalırken bilinçli tüketiciler ve pek çok ülke yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmiş durumda. Her geçen gün daha çok rağbet gören ve önemi artan yenilenebilir enerji kaynakları arasında dikkat çeken rüzgâr enerjisi aslında bize çok uzak bir enerji kaynağı değil. Yüzyıllar önce kullanılan yel değirmenleri buğday öğütmek ve su pompalamak gibi işleri rüzgâr gücünden faydalanarak gerçekleştirmekteydi. Bugün yel değirmenlerinin yerini rüzgâr türbinleri almış durumda.
Rüzgâr türbini ne işe yarar?
Rüzgâr türbinleri, en genel ifadeyle, rüzgârdaki kinetik enerjiyi önce mekanik enerjiye, ardından da elektrik enerjisine dönüştürerek elektrik üretir. Rüzgâr türbinlerinin bir arada bulunduğu, genel bir elektrik üretiminin yapıldığı merkezlere rüzgâr santrali adı verilmektedir. Manisa'daki Soma RES Türkiye'nin en büyük rüzgâr enerjisi santrali olarak bilinmektedir.
Rüzgâr türbinlerinin rüzgârın şiddetli estiği yerlerde fazla enerji ürettiği, az estiği yerlerde ise enerji üretimine yetecek kadar rüzgâr enerjisi oluşmadığı düşünülse de bu anlayış doğru değildir. Bilinenin aksine rüzgâr türbinleri belirli rüzgâr hızlarında çalışmaya başlarlar ve dururlar. Bu hız skalasının dışında rüzgâr türbinlerinin çalıştığını göremezsiniz. Rüzgâr türbinlerinin bu tür yüksek hızlarda zarar görmesini engellemek amaçlı bu tür bir skala getirilmiştir.
Rüzgâr türbini hangi bölümlerden oluşur?
Rüzgâr türbinleri genel olarak üç ana parçadan meydana gelmektedir. Bunlar türbinin gövdesini oluşturan uzun bir kule, pervaneler ve nacelledir. Nacellede jeneratör, dişli kutusu gibi birçok küçük parça bulunmaktadır. Pervaneler merkezi bağlantı göbeğine, kule ise yere bağlanır.
Rüzgâr türbinleri dönme eksenine göre iki farklı tipte bulunur: Yatay eksenli ve düşey eksenli rüzgâr türbinleri. Yatay eksenli modelde pervaneler rüzgâr türbinine dik açıdadır. Pervanelerin çalışma prensiplerini yerine getirebilmeleri için yerden oldukça yüksek konumlandırılmaları gerekir bu nedenle türbinlerin kuleleri uzundur. Düşey eksenli modeller rüzgârı her bir taraftan alabilme özelliğine sahiptir. Pervaneler kuleye bombeli bir şekilde bulunur ve daha modern bir görünüme sahiptir. Rüzgâr santrallerinde çoğunlukla yatay eksenli rüzgâr türbinleri bulunur. Buradaki pervaneler genel olarak 3 kanatlıdır.
Rüzgâr türbini nasıl çalışır?
Rüzgâr türbinlerini çalışma prensibi aslında oldukça basittir. Enerji üretiminin başlangıç noktası pervane kanatlarıdır. Belli bir hız skalasında bulunan hava türbinin bulunduğu bölgede hareket ederken türbin kanatları dönmeye başlar. Dev bir rüzgâr gülünü andıran bu kanatların dönmesiyle pervanelerin arkasındaki nacellenin içindeki mekanizma aktif hale gelir. Rüzgârın kinetik enerjisi burada mekanik enerjiye çevrilir ve jeneratöre aktarılır. Jeneratörde depolanan elektrik enerjisi daha sonra uygun voltajlı bir hale dönüştürülerek kullanıma hazır hale gelir.
Rüzgâr türbininin avantajları ve dezavantajları nelerdir?
Rüzgâr türbinlerinin yararları ve zararları konusunda pek çok farklı görüş bulunmaktadır. Türbinlerin olumlu ve çevreye yararlı yönlerinden bahsetmemiz gerekirse öncelikle maliyetli bir enerji türü olduğunu belirtelim. Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan rüzgâr enerjisinin elektrik enerjisine çevrilmesinde kullanılan rüzgâr türbinleri çevre dostudur; bu dönüşüm sırasında çevreye zararlı bir gaz salmaz. Temiz enerji sınıfında yer alan rüzgâr türbinleri havayı kirletmez.
Rüzgâr türbinlerinin olumlu yanları kadar olumsuz yanları da var. Örneğin, bu türbinlerin yerleşimi yapılırken oldukça dikkatli olmak gerekiyor. Devasa uzunlukta ve büyüklükte olduklarından çıkardıkları ses canlı hayatını zorlaştırabilmektedir. Bu nedenle rüzgâr türbinleri şehir merkezinden ve canlı yaşamından uzakta inşa edilmektedir. Her zaman böyle bölgeler bulmak zor olduğundan rüzgâr türbinlerinin başlangıç aşamasının zor olduğu söylesek yanılmış olmayız. Son olarak, rüzgâr hızı da her zaman stabil değildir. Yılın kimi aylarında şiddetli iken kimi aylarında hızı sıfıra yakın olabilir. Bu sebeple rüzgâr hızı azaldığında farklı yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmek bu noktada yapılacak en doğru mantıklı işlerden biri olacaktır.
