Yenilenebilir Enerji: Dikey Eksen Rüzgar Türbini Yapımı
Dikey eksenli rüzgar türbini (VAWT), dönme ekseni yere dik olan bir rüzgar enerjisi sistemidir. Yatay eksenli türbinlerin aksine, rüzgarın hangi yönden geldiğinin önemi yoktur; bu da onu rüzgar yönünün sık değiştiği şehir ve yerleşim alanları için ideal kılar. Sessiz çalışması ve düşük yükseklikte kurulabilmesi de önemli avantajlarındandır. Bu yazıda dikey eksenli bir rüzgar türbininin yapımını adım adım ele alıyoruz.
Dikey Eksen Türbini Nasıl Çalışır?
Dikey eksenli türbinlerde kanatlar, dikey bir mil etrafında döner. En yaygın iki tip Savonius (sürükleme tipi, yarım silindir kanatlar) ve Darrieus (kaldırma tipi, eğri kanatlar) türbinleridir. Rüzgar kanatlara çarptığında mili döndürür ve mile bağlı jeneratör elektrik üretir. Jeneratör genellikle türbinin alt kısmında, yere yakın konumlandığı için bakımı kolaydır. Aşağıdaki çizim farklı dikey eksen türbini tiplerini göstermektedir.
Gerekli Araçlar ve Malzemeler
Bir dikey eksen türbini için gerekenler: dikey bir merkez mili, Savonius tipi için kesilmiş varil/PVC boru yarımları veya Darrieus tipi için eğri kanatlar, üst ve alt rulmanlar, bir DC jeneratör veya alternatör, kanatları mile bağlayan diskler, sağlam bir taban/şase, şarj regülatörü, akü ve invertör. Aletler olarak taşlama/kesme aleti, matkap, kaynak makinesi veya cıvata seti, su terazisi ve multimetre kullanılır.
Aşama Aşama Yapımı
1. Türbin tipini seçin: Yeni başlayanlar için yapımı kolay olan Savonius tipi önerilir; daha yüksek verim için Darrieus tercih edilebilir.
2. Kanatları hazırlayın: Savonius için bir varili veya PVC boruyu dikey olarak ikiye bölün; Darrieus için aerodinamik eğri kanatlar yapın.
3. Mile bağlayın: Kanatları üst ve alt disklerle merkez miline simetrik şekilde sabitleyin.
4. Rulmanları monte edin: Milin üst ve alt uçlarını rulmanlara oturtarak serbestçe dönmesini sağlayın.
5. Jeneratörü bağlayın: Mili doğrudan veya kayış-kasnak ile alttaki jeneratöre kuplajlayın.
6. Test edin: Türbini rüzgarlı bir alana yerleştirin ve multimetre ile üretilen gerilimi ölçün.
Video Anlatım
Aşağıdaki video, dikey eksenli bir rüzgar türbininin nasıl yapıldığını adım adım göstermektedir:
Avantajları ve Dikkat Edilecekler
Dikey eksen türbinlerinin en büyük avantajı, rüzgar yönüne bağımsız çalışması ve düşük gürültü üretmesidir; bu yüzden yerleşim alanlarına uygundur. Buna karşılık, genellikle yatay eksenli türbinlere göre verimleri biraz daha düşüktür. Kanatların dengeli olması titreşimi azaltır; dengesiz bir türbin hem verim kaybeder hem de rulmanları hızla yıpratır. Kurulum öncesi yerel yönetmelikleri kontrol etmeyi unutmayın.
Savonius ve Darrieus Karşılaştırması
Dikey eksen türbinlerinde iki ana tasarım öne çıkar. Savonius türbini, sürükleme prensibiyle çalışır, düşük rüzgar hızlarında bile kendiliğinden dönmeye başlar ve yapımı çok basittir; ancak verimi sınırlıdır. Darrieus türbini ise kaldırma prensibiyle çalışır, daha yüksek verim sunar fakat kendi kendine kalkış yapamadığı için genellikle bir başlangıç motoruna veya küçük bir Savonius rotoruna ihtiyaç duyar. Pek çok ev yapımı projede, her iki tasarımın avantajlarını birleştiren hibrit (Darrieus-Savonius) çözümler tercih edilir. Hangi tasarımı seçeceğiniz, bölgenizdeki rüzgar koşullarına ve beklediğiniz güç seviyesine bağlıdır.
Şehir İçi Kullanım Avantajları
Dikey eksen türbinleri, türbülanslı ve sık yön değiştiren şehir rüzgarlarında yatay eksenli muadillerine göre daha kararlı çalışır. Daha sessiz olmaları ve düşük yükseklikte kurulabilmeleri, çatı üstü ve bahçe uygulamalarını mümkün kılar. Ayrıca dönen parçaların yere yakın olması bakımı kolaylaştırır ve güvenliği artırır. Bu özellikler, dikey eksen türbinlerini özellikle yerleşim alanlarındaki küçük ölçekli üretim için cazip bir seçenek haline getirir.
Bakımı Neden Kolaydır?
Dikey eksen türbinlerinde jeneratör ve hareketli aktarım parçalarının çoğu yere yakın konumlandığından, bakım ve onarım için yüksek bir kuleye tırmanmak gerekmez. Bu durum hem işçilik güvenliğini artırır hem de düzenli kontrolleri kolaylaştırır; böylece arızalar erken fark edilir ve sistemin kesintisiz çalışması sağlanır.
İlgili Yazılar
Yenilenebilir enerji serimizdeki diğer projelere de göz atın:
