Design and Efficiency of 5 kW Wind Turbine Without Gearbox, Controlled by Yaw and Pitch Drivers

Bu calisma, 5 kW gucundeki ruzgâr turbinin yapilmasi, faaliyete gecirilmesi ve enerji cikis verimliliginin olculmesi uzerinedir. Yapilan santral sabit devirde donmesi icin ve yuksek hizli ruzgârda kontrolun saglanabilmesi, kanat acilarini ruzgâra karsi degisimini saglayan, otomasyon sitemi ile donatilmistir. Ruzgâra yonelmesi icinde yaw motor hareketini, ruzgâr yonu olcum verileri alinarak otomatik sistem kontrolu ile saglanmistir. Bu sistemde verimin arttirilmasina yonelik olarak disli kutusu sistemi kullanilmamistir. 200 rpm’de 5 kW enerji verebilen kendinden tahrikli jenerator tasarlanmistir. Ayrica turbinden cikan enerji degerleri ulusal sebekeye aktarilmistir. Bunun icin uretilen elektrik regule devre ile frekans ve gerilim degerleri duzenlenerek ulusal sebekede bulunan 220 V ve 50 Hz degerlerine getirilmis, sonra sebekeye baglanma islemi gerceklestirilmistir. Yapilan ruzgâr turbininde jenerator (alternator), kanatlar, kule, ana sase sisteminin tasarim yapilmistir. Turbin ruzgârin uygun oldugu dusunulen yerde denemeler yapilmistir. Bu denemeler sonucunda turbinin ortalama %28 civarinda verime sahip oldugu gozlemlenmistir. Bu tipte ve profesyonel tasarima sahip olan turbinlerde verim % 30-35 civarindadir. Yapilan turbinin kuruldugu bolgede ruzgârin duzenli olmadigi goz onune alinirsa, bu verime ulasmasindan dolayi ideal bir turbin oldugu dusunulmelidir. Yapilan calismanin amaci otomasyon sistemine sahip olan turbin tasarlanmasi ve turbinin dogal ortamda uygulamalarinin yapilmasi ve veriminin belirlenmesidir. Turbinde kullanilan alternator, tasarlanan kanatlarin gucune uygun olarak tasarimi yapilip imal edilmistir. Kanatlar ise fiber yapi malzemesi kullanilarak vakum teknigi ile hava kabarcigi birakilmadan yapilmistir. Ruzgâr turbinlerinde titresimi artiran kisimlarindan biride, turbin kanatlarinin ruzgâra yonelmesini saglayan kuyruk sistemidir. Bu calismada kuyruk sistemi kullanilmamistir. Bunun yerine kulenin ruzgâra karsi dik konumda olmasini saglayan yaw motor kullanilmistir. Ruzgâr yon sensorunden alinan yon bilgisine gore yaw motoru kanatlari ruzgâra karsi yonlendirmisti r.