Rüzgâr Türbinlerinde Neden Üç Kanat Bulunur? İşte Sebebi

Rüzgâr gücüyle hareket ederek jeneratörün rotor milini döndüren kanatlar, havanın kinetik enerjisini mekanik enerjiye, sonra da elektrik enerjisine dönüşmesini sağlar.

Üç kanatlı tasarım, enerji verimliliğini artırmada oldukça önemlidir. Verimliliğin yanı sıra maliyet, gürültü seviyesinin düşük olması ve dayanıklılık faktörleri de dikkate alınmıştır.

Kanatların bir tarafı düzdür, diğer tarafı ise dışa doğru kavislidir.

Uçak kanatlarına benzer bir yapıları vardır. Bu aerodinamik tasarım sayesinde rüzgâr, kanadın kavisli kısmında daha uzun mesafe kaydederek daha hızlı hareket eder. Kavisli kısımdaki basınç düz taraftakine göre daha fazla olur, bu da kuvveti artırarak kanatların daha iyi dönmesini sağlar.

Bu sistemler her 120 derecelik dönüş ile elektrik üretimi için gerekli torku oluşturur.

Üçten fazla kanat olursa kanatlara daha fazla rüzgâr çarpar fakat dönme sayısına bir etkisi olmaz. Sayı arttıkça her kanat aşağısındaki kanadın rüzgârını engeller. Dönüş hızının yavaşlamasına neden olacağı için elektrik üretimi de daha az olur. Bu da enerji verimliliğini düşürür.

Fazla kanat verimsizse peki neden tek kanat ya da iki kanat tercih edilmiyor?

Tek kanat olsaydı daha hızlı bir dönüş sağlanırdı fakat bu, denge ve gürültü sorunlarına neden olurdu.

İki kanat aslında daha verimlidir fakat bu türbinlerde dengeyi sağlamak ve elektrik üretmek için özel amortisörler ve özel olarak tasarlanmış hub gerekmektedir. Bu durum maliyeti artırdığı için tercih edilmez.

Ayrıca çift sayı yerine tek sayı tercih edilmesi de önemlidir.

Çift sayıda olursa dönüş esnasında kanatlardan biri en tepedeyken, biri en alt konumda (türbinin direğiyle aynı hizada) bulunur. Böyle bir durumda tepedeki kanada alttaki kanattan daha fazla rüzgâr gücü uygulanır.

Çünkü rüzgâr türbininin ayağı, havanın alttaki kanat etrafındaki hareketini olumsuz etkiler. Kanatlar dikey konumda ileri-geri hareket ederek türbinin dengesini bozardı. Tek sayıda olunca bir çarkta olduğu gibi denge sağlanır.

Özetle; üç kanatlı tasarım sayesinde enerji verimliliği, dayanıklılık, denge, gürültü seviyesi en verimli haline getirilir.

Kaynaklar: TÜBİTAK, Mühendistan

Kaynak:  Webtekno