ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİ - Deneme Sınavı - 12

Fosil yakıtlı jeneratörler sıklıkla hibrit sistemlerde kullanılırlar II. Tekil enerji sistemlerinin çoğu, itici güç olarak dahili içten yanmalı motorları kullanan fosil yakıt bazlı sistemlerdir III. Orta ölçekli ve daha büyük tekil sistemlerin çoğu dizel motor/jeneratörleri kullanır

Yük boşaltma, tekil hibrit enerji sistemlerinde stabiliteyi sağlamak amacıyla enerji yok eden bir düzenektir. Yük boşaltma kontrolü sayesinde fazla güç ile toplam üretilen güç belirlenir ve fazla yük boşaltılır.

Hibrit enerji sistemlerinin tasarımı, uygulama türüne ve uygun kaynakların doğasına bağlıdır. İlk değerlendirme sistemin tekil mi yoksa şebekeye bağlı mı olacağı göz önüne alınarak yapılır. Diğer değerlendirmeler ise; • Kullanılacak jeneratör sayısı ve tipi seçimi, • Aşırı güç kaybı kontrolü, • Depolama kullanımı, • Frekans kontrolü, • Gerilim kontrolü, • Bileşenler arasındaki etkileşime yönelik olmalıdır.

İçten yanmalı motora bir elektrikli motor ve enerji depolama ünitesi eklendiğinde sistemin tasarımına bağlı olarak verimlilikte önemli ölçüde artış sağlanacaktır: • Elektrikli motor, verimsiz koşullar altında çalışan motor kullanımını en aza indirerek, düşük hızlarda veya yüklerde itme gücünün bir kısmını veya tamamını sağlar • Elektrikli motor hızlanma sırasında motora yardımcı olur • Yüksek güç değerine sahip elektrik motoru, motorun yeniden çalışmasını hızlı bir şekilde sağlar • Yüksek güç değerine sahip elektrik motoru, motorun yeniden çalışmasını hızlı bir şekilde sağlar • Fren yapılınca araç yavaşlamaya başlar ve elektrik motorunu ters yönde çalıştırarak elektrik üretimi sağlar

Kaplan tipi hidrolik türbinler 2 ile 60 m arası hidrolik düşülerde ve 2 kW ile 200.000 kW güçler arasında imal edilmektedir. Dolayısı ile h=40 m için bu tipteki türbin kullanılabilir.

Pervanenin dönmesini sağlayan kanat geometrili yapılara pala denir.

Hatve açısı, palaların dönüş düzlemi ile yaptığı açıdır.

Türbinden elde edilecek enerji miktarı tarama alanı ile doğru orantılıdır. Rüzgâr türbinin gücü, P=(1/2) *ρ*A*v^3 eşitliğinden yararlanılarak hesaplanır. Burada P, watt cinsinden gücü, A palaların taradığı alanı, v ise m/s cinsinden rüzgârın hızını göstermektedir. Eşitlikteki ρ ise havanın deniz seviyesindeki yoğunluğudur . Tarama alanı, A=pi* r^2 eşitliği kullanılarak hesaplanır. Burada r pala uzunluğunu göstermektedir.

Pala tasarımında önemli bir faktör de pala sayısı ve pala yerleşimidir. Pala sayısının artışı, pervane torkunu artırmasına rağmen türbinden geçen hava akımını olumsuz etkiler ve akım hızını daha da yavaşlatarak türbülanslı hâle getirir. Bu da daha az verim anlamına gelir. Bu nedenle pala sayını en yüksek faydayı sağlayacak şekilde belirlemek gerekir.

Küçük ya da ev-çiftlik ölçekli bir rüzgâr türbininden en fazla 100 kW’ güç elde edilir.

Ticari ölçekli rüzgâr türbini sistemleri en az 100 kW gücündeki sistemlerdir.

Pervane, kulenin üstünde yer alan nasele bağlıdır. Nasel dişli kutusu,şaftlar, frenler, kontrol ekipmanları vb. içine alır. Büyük türbinlerde, nasel bir arabayı içine alacak kadar büyüktür ve bir türbin teknisyeninin içerisinde çalışırken ayakta durabilmesine olanak tanır.

Bir rüzgâr türbininin bileşenleri 20 yıl boyunca durmadan çalışacak şekilde tasarlanır.

Palalar geceleyin göç eden kuşlar için tehlike yaratabilir.

Rüzgârla çalışan makinelerin ilk örnekleri MS 200 yıllarında Persliler tarafından kullanılmıştır.