Sonlu elemanlar yöntemi ile 1.2 MW''lık rüzgar türbini kanadının aerodinamik ve malzeme optimizasyonu

Abstract

Rüzgâr türbinlerinin kullanımının daha da artırılması için fayda/maliyet oranının yükseltilmesi gerekmektedir, bu terimin rüzgâr türbinleri için karşılığı TL/kwh olarak adlandırılan enerji maliyetidir. Enerji maliyeti, rüzgâr türbininin ürettiği elektrik miktarının, rüzgâr türbini imal edilirken ki maliyetine oranıdır. Bu değerin artırılması rüzgâr türbini kullanımının daha da artmasına neden olacaktır. Kanadın ağırlığı ile doğrudan ilişkili olan malzeme ve montaj maliyetleri, türbin maliyetinin önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Ülkemizin rüzgâr koşullarına uygun olarak aerodinamik açıdan optimize edilmiş rüzgâr türbini kanadı tasarlamak, bu kanadın ülkemizdeki rüzgâr koşullarında diğer ithal türbinlere göre daha fazla enerji üretimi yapabilmesi sağlayacaktır. Bu çalışma koşulları altında, benzer çıkış gücüne sahip olduğu belirtilen rüzgâr türbini kanatlarına göre daha hafif olması için malzeme açısından optimize edilmesi ve ağırlığı azaltılması enerji maliyetini düşürerek kullanım oranının daha da artmasını sağlayacaktır. Bu proje benzer ölçekte ki ithal rüzgâr türbinleriyle kıyaslandığında ülkemiz rüzgâr koşullarında daha fazla enerji üretecek aerodinamik açıdan optimize ve benzer ölçekteki rüzgâr türbinlerinden daha hafif olacak şekilde ağırlık açısından da optimize edilmiş 1.2 MW yatay eksen rüzgâr türbini kanadının tasarlanması ve prototip imalatıdır. Benzer ölçekteki ithal rüzgâr türbinleri, üretildiği ülkelerdeki rüzgâr koşulları baz alınarak tasarlandığı için, ülkemizde düşük oranda enerji üretimi yapmaktalar, bu sebeple tasarlanan kanat ülkemizdeki rüzgâr koşulları baz alınarak, düşük rüzgâr hızlarında dahi enerji üretimi yapabilmelidir. Proje sonucunda ülkemizdeki rüzgâr koşullarında yüksek enerji verimliliğine sahip olacak rüzgâr türbini kanadı tasarlanmıştır. Aynı zamanda benzer güçteki rüzgâr türbinlerine oranla daha hafif ve mukavemet açısından da sorunsuz rüzgâr türbini kanadı elde edilmiştir.