Düşük Maliyetli, Küçük Güçlü Yatay Eksenli Rüzgar Türbin Tasarımı

Abstract

Bu yüksek lisans tezinde kavramsal rüzgar türbin tasarımı detaylı bir şekilde anlatılmış ve uygulanmıştır. Küçük güç üreten rüzgar türbini için yapı boyutları en ekonomik şekilde belirlenip yapının mukavemeti incelenmiştir. Bu inceleme için ilk olarak bir bilgisayar programı yazılmış ve başlangıç pala boyutları elde edilmiştir. Bu veriler, iteratif yöntemde, başlangıç koşullarını oluşturacak şekilde kullanılarak, palanın nihai boyutlarına varılmıştır. Nihai boyuta ait CAD modeli maliyet hesaplarında da kullanılmak üzere elde edilmiştir. TS EN 61400-2’ye uygun bir şekilde hesap yapılarak palanın kök bölümünün mukavemeti incelenmiş ve neticede tasarım tamamlanmıştır. Ayrıca, ilk harekete geçirme rüzgar hızına bağlı olarak, hareketi geçirirci bir sistem tasarlanmıştır. Bu tasarım ile ilgili detaylar, literatürde bulunan nadir kaynaklar kullanılarak ilgili bölüm içinde verilmiştir. Pala maliyeti, kalıp, malzeme ve işçilik maliyetleri hesaba katılarak tek pala için maliyet hesabı bulunmuştur. Pala, kule, alternatör ve temel vb. maliyetler içeren toplam türbin maliyeti hesaplanmıştır. Bu hesaplar güncel birim fiyatlar yardımı ile yapılmıştır. Bu bağlamda pratiğe yönelik maliyetler elde edilmiştir. Son olarak, CATIA paket programı ile modelleme yapılmıştır.

In this study, conceptual design of a wind turbine is described and applied. Low power wind turbine dimensions are determined in detail by means of considering economical aspects. Afterwards, the strength of the structure investigated. For this investigation, firstly, the dimension of the blade is determined with the help of a computer program. The obtained data has been assumed to be the initial conditions for the iterative process and the final dimensional configuration has been determined. The CAD model of the final design has been obtained in order to be used in the cost determination. The design process is lasted by investigating the root section of the blade, competent to TS EN 61400-2. Besides, according to cut-in wind velocity, an initial motion providing system has been designed. This design has been explained in detail in the related section referring to small amount of published work on wind turbine starting. The cost of blade was obtained considering the contribution of the carving, material and labor costs. Overall cost of turbine including the blade, tower, alternator and foundation etc. costs was then calculated. These calculations were performed, employing the updated unit cost of each item. By means of these work, a practical cost of a structure has been achieved Finally CAD modeling has been performed using CATIA software.