Rüzgâr Hızı Potansiyeli Düşük Kırsal Bölgelerde Tarımsal Elektrifikasyon Uygulamalarına Yönelik Yoğunlaştırmalı Tip

4.7.Verimlilik

Rüzgâr hızının rüzgâr türbin sistemlerinin giriş kesitine göre sistem merkezlerindeki artış oranı laboratuvar şartlarında yapılan denemeler ve arazi koşullarında yapılan denmeler sonucunda aşağıda verilen Şekil 4-34 ve 4-35’de görüldüğü gibi saptanmıştır. Şekil 4-34’de laboratuvar şartlarında yapılan deneme sonuçlarına göre, Şekil 4-35’de ise arazi şartlarında yapılan deneme sonuçlarına göre rüzgâr hızı artış miktarı sonuçları görülmektedir.

Şekil 4-34. Rüzgâr türbin sistemlerinde giriş rüzgâr hızının sistem merkezindeki artış oranı (Laboratuvar koşullarında)

Laboratuvar koşullarında yapılan deneme sonuçlarına göre (Şekil 4-34), giriş rüzgâr hızının 0 ile 2 m/s aralığında ulaştığı maksimum rüzgâr hızı artışı konik rüzgâr türbin sisteminde %169 oranı ile en yüksek değere ulaşmış ve panelsiz rüzgâr türbin sisteminde ise aynı rüzgâr hızı aralığında %126 artış oranı ile en düşük değerde kalmıştır. Giriş rüzgâr hızının 2 m/s’nin üzerinde olduğu değerlerde sistem merkezindeki rüzgâr hızı artış oranı panelli rüzgâr türbin sisteminde en düşük ve panelsiz rüzgâr türbin sisteminde ise en yüksek oranda gerçekleşmiştir. Giriş rüzgâr hızının 2 m/s’nin üzerinde olduğu değerlerde sistem merkezindeki rüzgâr hızı artış oranı panelli rüzgâr türbin sisteminde ortalama %62, konik rüzgâr türbin sisteminde ortalama %75 ve panelsiz rüzgâr türbin sisteminde ortalama %86’dır.
Şekil 4-35. Rüzgâr türbin sistemlerinde giriş rüzgâr hızının sistem merkezindeki artış oranı (Arazi koşullarında)

Arazi şartlarında yapılan deneme sonuçlarına göre (Şekil 4-35), giriş rüzgâr hızının 0 ile 0,5 m/s aralığında ulaştığı maksimum rüzgâr hızı artışı panelsiz rüzgâr türbin sisteminde en yüksek (%101) ve konik rüzgâr türbin sisteminde ise en düşük (%84) değerde saptanmıştır. Giriş rüzgâr hızının özellikle 2 m/s’nin üzerinde olduğu değerlerde ise sistem merkezindeki rüzgâr hızı artış oranı panelli rüzgâr türbin sisteminde en düşük ve konik rüzgâr türbin sisteminde en yüksek oranda gerçekleşmiştir. Giriş rüzgâr hızının 2 m/s’nin üzerinde olduğu değerlerde sistem merkezindeki rüzgâr hızı artış oranı panelli rüzgâr türbin sisteminde ortalama %74, panelsiz rüzgâr türbin sisteminde ortalama %103 ve konik rüzgâr türbin sisteminde ortalama %130 olarak belirlenmiştir.

Rüzgâr gücünün rüzgâr türbin sistemlerinin giriş kesitine göre sistem merkezlerindeki artış oranı da laboratuvar şartlarında yapılan denemeler ve arazi koşullarında yapılan denmeler sonucunda aşağıda verilen Şekil 4-36 ve 4-37’de görüldüğü gibi saptanmıştır. Şekil 4-36’da laboratuvar şartlarında yapılan deneme sonuçlarına göre ve Şekil 4-37’de ise arazi şartlarında yapılan deneme sonuçlarına göre rüzgâr gücü artış miktarı sonuçları görülmektedir.
Şekil 4-36. Rüzgâr türbin sistemlerinde giriş rüzgâr hızına bağlı olarak sistem merkezindeki rüzgâr gücü artış oranı (Laboratuvar koşullarında)

Laboratuvar koşullarında yapılan deneme sonuçlarına göre (Şekil 4-36), giriş rüzgâr hızının 0 ile 2 m/s aralığında ulaştığı maksimum rüzgâr gücü artışı konik rüzgâr türbin sisteminde %1843 oranı ile en yüksek değere ulaşmış ve panelsiz rüzgâr türbin sisteminde ise aynı rüzgâr hızı aralığında %1061 artış oranı ile en düşük değerde kalmıştır. Giriş rüzgâr hızının 2 m/s’nin üzerinde olduğu değerlerde sistem merkezindeki rüzgâr gücü artış oranı panelli rüzgâr türbin sisteminde en düşük ve panelsiz rüzgâr türbin sisteminde ise en yüksek oranda gerçekleşmiştir. Giriş rüzgâr hızının 2 m/s’nin üzerinde olduğu değerlerde sistem merkezindeki rüzgâr gücü artış oranı panelli rüzgâr türbin sisteminde ortalama %331, konik rüzgâr türbin sisteminde ortalama %434 ve panelsiz rüzgâr türbin sisteminde ortalama %546’dır.

Şekil 4-37. Rüzgâr türbin sistemlerinde giriş rüzgâr hızına bağlı olarak sistem merkezindeki rüzgâr gücü artış oranı (Arazi koşullarında)

Arazi şartlarında yapılan deneme sonuçlarına göre (Şekil 4-37), giriş rüzgâr hızının 0 ile 0,5 m/s aralığında ulaştığı maksimum rüzgâr gücü artışı panelsiz rüzgâr türbin sisteminde en yüksek (%715) ve konik rüzgâr türbin sisteminde ise en düşük (%534) değerde saptanmıştır. Giriş rüzgâr hızının özellikle 2 m/s’nin üzerinde olduğu değerlerde ise sistem merkezindeki rüzgâr gücü artış oranı panelli rüzgâr türbin sisteminde en düşük ve konik rüzgâr türbin sisteminde en yüksek oranda gerçekleşmiştir. Giriş rüzgâr hızının 2 m/s’nin üzerinde olduğu değerlerde sistem merkezindeki rüzgâr gücü artış oranı panelli rüzgâr türbin sisteminde ortalama %427, panelsiz rüzgâr türbin sisteminde ortalama %735 ve konik rüzgâr türbin sisteminde ortalama %1129 olarak belirlenmiştir.

Laboratuvar koşullarında yapılan denemeler ile arazi koşullarında yapılan denemeler verimlilik açısından karşılaştırıldığında, laboratuvar koşullarında panelsiz rüzgâr türbin sistemi daha iyi sonuç verirken arazi koşullarında konik rüzgâr türbin sisteminin daha iyi sonuç verdiği görülmektedir. Burada elde edilen sonuçlara göre laboratuvar koşullarında panelsiz rüzgâr türbin sisteminin ön plana çıkmasının rüzgârın belirli bir yönden esmesi ile ilişkili olduğu değerlendirilmektedir. Rüzgârın aynı yönden esmesi rüzgâr türbin sistemlerinde rüzgârın yönlendirilmesine ihtiyaç bırakmamaktadır. Yapılan denemeler, bu koşullarda panelsiz rüzgâr türbin sisteminin daha iyi sonuç verdiğini göstermektedir. Diğer taraftan arazi şartlarında konik rüzgâr türbin sisteminin ön plana çıkması, rüzgârın farklı yönlerden esme özelliğinin avantaja çevrilebilmesinden kaynaklandığı değerlendirilmektedir. Zira farklı yönlerden esen rüzgâr, konik sistemin dairesel özelliği nedeniyle yumuşak bir yönlendirme ile merkeze sevk edilebilmektedir. Panelli rüzgâr türbin sisteminde ise dikdörtgen kesit rüzgârın yönlendirilmesinde daha sert bir geçiş sağlamaktadır. Panelsiz rüzgâr türbin sistemde ise farklı yönlerden esen rüzgârın yönlendirilmesi konik rüzgâr türbin sistemine göre daha dezavantajlıdır. Buna karşılık panelli rüzgâr türbin sisteminde olduğu gibi keskin köşeler söz konusu değildir.