Gücünü güneşten alan rüzgar , enerjisini birçok enerji çeşidine dönüştürebilmektedir. Doğanın bize kendisinin sunduğu ve fizik bilimiyle birleşerek hayatımıza giren bir diğer imkanlardan biridir. Şüphesiz ki herkes doğanın insanlara sunduğu imkanlar içinde daha doğrusu enerjiler içinde rüzgar enerjisinin yerinin ve öneminin farkındadır.
Yenilenebilir rüzgar enerjisi bize hayatımızın her alanında ihtiyacımız olan elektrik enerjisi ihtiyacımızı ve dönüşüm yaparak kinetik, mekanik, potansiyel ve ısı enerjisi ihtiyacımızı gidermektedir. Peki bu dönüşümleri yaparken nelere ihtiyaç duyar veya neler gereklidir? Örneğin rüzgar enerjisi için jeneratör ne kadar gereklidir veya ne için gereklidir?
Rüzgar Enerjisi İçin Jeneratör
Rüzgar enerjisinin nasıl oluştuğunu bilenler veya bu konuda fikri olanlar rüzgar jeneratörünün oldukça hayati bir önem taşıdığının farkındadırlar. Rüzgardan elektrik üreten bir sistem olduğundan rüzgar türbinlerine rüzgar jeneratörü de denmektedir. Rüzgar türbini bir diğer adıyla rüzgar jeneratörü en basit anlamda üç bölümden oluşmaktadır. Bu bölümler; pervane kanatları, şaft ve jeneratördür yani üreteçtir. Rüzgar türbinlerinde pervane kanatlarının görevleri rüzgar esmeye başladığında pervanenin kanatlarına çarparak onu döndürmeye başlar. Bu sayede rüzgar enerjisi ile kinetik yani hareket enerjisi elde edilmiş olur. Tabii tüm bunların yanında pervanelerin rüzgar estiğinde aynı yönde dönecek şekilde tasarlandığını da unutmamakta fayda vardır.
Basit rüzgar türbinlerinin bir diğer parçası olan şaftın türbindeki görevi ise pervanelerin dönmesiyle başlıyor. Pervanelerin dönmesiyle ona bağlı olan şaft da dönmeye başlıyor ve şaftın dönmesiyle de motor içinde oluşan hareket gösterir ki motorun çıkışında elektrik enerjisi dönüşümü olmuştur.
Son olarak rüzgar enerjisi için jeneratör oldukça büyük önem ve görev taşımaktadır. Jeneratörün oldukça basit bir çalışma yöntemi vardır. Elektromanyetik indüksiyon sayesinde elektrik enerjisi üretilmiş olur. Oyuncak arabalardaki elektrik motoruna çok benzeyen bir sistem kullanılmaktadır. Aynı arabadaki gibi içinde mıknatıslar bulunur. Bu mıknatısların orta bölümünde ince elektrik telleriyle sarılmış bir yer bulunur. Pervane şaftı döndürdüğü zaman bu sarım alanı, çevresindeki mıknatısların ortasında dönmeye başlar. Tüm bu gerçekleşen olayların sonucunda alternatif akım oluşur.
Dikey Eksenli Rüzgar Türbini
Jeneratörler Nerede Kullanılır
Yaşanılan zamanda kullanılan rüzgar türbinleri tarla ve çiftlik alanlarında kullanılan rüzgar değirmenlerinden daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Bu nedenden ötürü ülkemizde rüzgar değirmeninin pek fazla kullanıldığı görülmez.
Peki modern teknoloji kullanımındaki rüzgar enerjisi için jeneratör kullanımının önemi nedir sorusuna geldiğimizde oldukça büyük bir kullanım alanı olduğunu görmekteyiz. Günümüzde rüzgar türbinleri/jeneratörleri iki farklı tasarı ile karşımıza çıkmaktadır. Bunlardan biri dikey eksenli dönebilen tasarım diğer ise düşey/yatay eksenli rüzgar türbini tasarımıdır. Dikey eksenli tasarımın adından da anlaşılacağı gibi yere dik olarak tasarlanmıştır.
Yatay Eksenli Rüzgar Türbini
Bu tasarım her zaman rüzgarın yönüne göre ayarlanmıştır. Oysa ki düşey ekseninin rüzgarın yönüne göre ayarlanmasına gerek yoktur. Bu tasarımlarda genelde ilk hareket elektrik motoruna ait bir harekettir. Rüzgar türbini yardımcı tellerle eksene sabitlenmiştir. Ancak bilinir ki deniz seviyesine yakın alanlarda daha az rüzgar olduğundan tüm bu sistemin verimi çok daha düşük olmaktadır. Bunlara rağmen tüm gerekli donanımlar yer seviyesinde olması bir avantaj olsa da , tarım ve çiftlik gibi arazilerde olumsuz etkilerinin oldukça fazla olduğu görülmektedir.
Diğer bir tasarımı anlattığımızda sistemin dönme ekseninin yere paralel olarak tasarlandığını görürüz. Bu sistemde bir elektrik motoru sayesinde rüzgar yönüne göre pervanenin yönünü ayarlayabilme durumu mevcuttur. Sistemin yapısal olarak bir elektrik motorundan çok da farklı olmadığını görmekteyiz.
Yüksek miktarda verim alabilmemiz için bu düzeneğin deniz seviyesinden en az 80 metre yükseğinde olması gerekmektedir. Ama yine iki tasarım içinde gerekli olan malzemeler aynıdır. Bu malzemeler pervane kanatları , şaft, dişli kutusu, jeneratör, frenler, kule ve elektrik donanımıdır. Bu iki tasarım da günümüzde oldukça fazla eşit şekilde kullanılmaktadır.
