RÜZGAR TÜRBİNİ GÜÇ HESAPLAMA

RÜZGAR TÜRBİNİ GÜÇ HESAPLAMA

Rüzgar türbinleri piyasada watt cinsinden (400W, 500W, 1500W, vb…) değerlerle satılmaktadır. Bunlar, türbinlerin maksimum düzeyde verdikleri güçlerdir. Genellikle satın alan veya almayı düşünen kişiler bu değerleri referans alıp ihtiyaçları olan enerjiyi hesaplama yoluna gitmekteler. Bu sebeple özellikle youtube’da yerli ve yabancı birçok “Bu sistem düzgün çalışmıyor, verdikleri değerler sahte” gibisinden videolar görebilirsiniz. Bu, “Arabamın kadranı 280 gösteriyor, Adana- İstanbul arası 980 kilometre, maksimum 3.5 saatte varırım” demek kadar gerçek dışı bir hesap yöntemidir. Gerçekte o yolu (normal şartlarda) en erken 8 saatte alırsınız. Üstelik rüzgar türbini, güneş panelleri gibi sistemler aracınız gibi fosil yakıtla düzenli çalışmaz. Direkt olarak rüzgarın hızına bağlı olarak çalıştığından belki günlerce sistem neredeyse hiç enerji vermeyecektir. Dolayısıyla hesap yöntemi 500W’lık bir türbin için 500W x 24 saat şeklindeyse ve siz Pasifik Okyanusunun ortasında değilseniz (ki orada olmanız da dezavantajınıza olacaktır, çünkü rüzgar türbinleri aşırı rüzgarda frenlemeye geçerler J)  yanlış bir hesaplama yöntemi olacaktır.

PEKİ NASIL HESAPLAYACAĞIZ?

İnternette çok rahat bulabileceğiniz rüzgar türbini performans grafiklerinden bir örnek… Grafikte görebileceğiniz üzere türbin 3 metre/saniye (10.8 Km/saat) kadar dönse bile neredeyse hiç enerji vermemektedir. 500W’lık bir türbin, rüzgar hızı 8 m/s’ye (28.8 Km/saat) çıktığı zaman 100W’lık bir enerji ve ortalama yüzde 20 verimle çalışmaktadır. Türbin gerçek verime, rüzgar 15 m/s (54 Km/saat) hızına eriştiğinde ulaşmaktadır.

Örnek hesap;

“İstanbul’da Salı günü gökyüzü kapalı, sağanak yağmur akşam 18:00’e kadar etkisini göstermesi bekleniliyor. 18:00’ten sonra yağmur etkisini azaltıyor. Sıcaklık en yüksek 21 dereceye kadar çıkarken, en düşük sıcaklık 18 derece olması tahmin ediliyor. Nem oranı yüzde 61 ila yüzde 83 arasında. Rüzgar beş günlük verilere bakıldığında en şiddetli hıza ulaşıyor: Saatte 43 km hızda esiyor.”

https://www.cnnturk.com/turkiye/istanbul-hava-durumu-verileri-meteoroloji-son-dakika-hava-durumu-saganak-yagmur-uyarisi?page=2

Haberlerdeki veri rüzgarın 43 Km/saat’e çıkacağını söylüyor. Sistemin sadece o hafta ne kadar enerji üreteceğini hesaplamak istiyorsunuz. Yöntem basit…

Önce birim cinsinden çevirim;

43 Km = 43.000 Metre

1 Saat = 3600 Saniye

m/s’ye çevirmek için 43.000 metre/3600 saniye= 11.94 m/s (Yaklaşık 12.00 alabiliriz). Türbin tablosuna geliyoruz. 12 m/s’de 200W enerji verdiğini göreceksiniz. Hemen bir hesap daha yapalım.

Türbin sistemine bağlı 100 Amperlik 12V bir jel akünün olduğunu varsayalım.

200 W= 12V x ?Amper denkleminden çıkan sonuç, sistem ortalama saatlik 16,67 amperlik bir enerji verecek. Aküden hiç enerji çekilmezse 100Ah / 16,67A = 6 Saatte akünüz dolacak demektir.

Bir haber daha;

“Meteoroloji'den edinilen bilgiye göre, şiddetli rüzgar gece saatlerinde 93.6 kilometreye kadar ulaştı. Lodosun en kuvvetli olduğu yer 93.6 kilometre ile Beykoz oldu. Rüzgar hızı Kartal'da 92.2 , Beylikdüzü'nde ise 89.3 ölçüldü.”


Seviniyoruz değil mi? Sistem son sürat çalışacak, bataryalar tam dolacak. Aslı böyle değil maalesef. Tabloya baktığınızda 16 m/s (57,60 km/saat) sizin türbin için maksimum verim hızıdır. 17 m/s’ye geldiği an türbin kendisini korumaya alır ve frenleme başlar. Siz yine enerji üretemezsiniz.


EN SAĞLIKLI HESAP YÖNTEMİ NEDİR?

Daha önce belirttiğim gibi, karşısına sabit bir fanla üfleme yapmadığınız sürece, doğal ortamda ne kadarlık bir enerji vereceğiyle ilgili kimse kesin bir bilgiyi kimse size veremez. Ancak bilim bize burada da yardımcı olmakta ve istatistiki verilerle hesaplamalarımıza yardımcı olmaktadır. Yapacağınız şey aslında çok basit. Sistemin kurulacağı yerin yıllık ortalama rüzgar hızlarını internet üzerinden bulabilirsiniz. Tabi kurulum yapılacak yerin şehir içinde veya şehir dışında engelsiz bir arazide olması, veya önünde rüzgara engel bir yapının var olup olmaması da önemlidir. İstatistik tablolarını incelediğinizde tepelerdeki, denize yakın veya deniz platformlarındaki yerler önlerinde herhangi bir engel olmamasından dolayı her zaman daha verimlidir.

Hadi bir örnek daha yapalım;

Balıkesir’de şehir dışında bir sistem kurulacak. Açıyoruz Türkiye rüzgar atlasını.


https://www.mgm.gov.tr/FILES/arastirma/ruzgaratlasi/107_tra9mart.jpg

Bizim kurulum yapacağımız yer sarı bölgeye yakın bir alanda ve açık arazide olması sebebiyle yakınlarında rüzgara engel olacak bir durum yok. Tabloya bakıyoruz, sarı bölge ve açık arazı ortalama 5.5 - 6.5 arası gösteriyor. Biz ortalama 6 m/s alalım. 500W’lık türbin tablomuza baktığımızda, bu bölge ve bu sistemden az olur, çok olur bunu kimse bilemez ama ortalama 50W’lık enerji elde edebiliyoruz. Güneş sistemine göre avantajı, güneş sadece gündüz çalışır. Bu ise ortalamada 24 saat. 50Watt / 12 Volt = 4,16 Amper/ Saat demektir. Yani 100 Amperlik bir jel akümüzü ortalama 1 günde doldurabiliriz demektir.  

Yani özetle;

Adım 1: Yer Balıkesir ve Açık Arazi

Adım 2: Tablodan veri çekme. Bu değer bizim için 6 m/s olarak görünüyor.

Adım 3: Adım 2 deki rüzgar hızına göre türbin tablosundan veri çekilmesi. Yine bu değer bizim için 50 Watt olarak görünüyor.

Adım 4: Sistem voltajına göre (12 veya 24 olur genellikle) amper hesabı. 50 Watt / 12 Volt= 4,16 amper/saat demektir.

Peki bu 4.16 amper/saatle ne çalıştırabilirsiniz?

12 voltluk bir adaptörün üzerine baktığınızda amper değerini görürsünüz. Bu enerji ortalama 2 adet güvenlik kamerası çalıştırabilirsiniz. Veya 1 kamera, 1 kayıt cihazı şeklinde iki cihaz yerleştirebilirsiniz. Yapılan bu hesapların tamamı “mesela yani” üzerine kurulduğundan, ihtiyacınızın çok üzerinde bir sistem kurmadığınız takdirde cihazlarınızın 7/24 sorunsuz çalışacağını kimse söyleyemez maalesef.

Temiz enerji seviyoruz seni. Keşke sende bizim seni sevdiğimiz kadar sevsen bizi…

Emre SABANCI

Paylaş: