Post on 09-Apr-2018
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
1/31
Rzgar Trbinleri in Kanat
Tasarm (ve retimi)
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 1/31
Can Serkan brahimoluYavuz Gle
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
2/31
Rzgar Enerjisinin nemi
YenilenebilirTemiz
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 2/31
Yaygn ve Bol
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
3/31
Trkiyede Rzgar Enerjisi
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
2004 2005 2006 2007 2008 2010
Year
InstalledC
apacity(MW)
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 3/31
18 trbin, 14.9 MW toplam kapasite
2007 ylnda kuruldu
lk almalar 80li yllarn balarnda balad.lk rzgar iftlii 1998 ylnda emede kuruldu (0.6 MW).
2010 ylna kadar 1070 MWlk kapasitenin tamamlanarak toplam 1546MWa ulalmas hedefleniyor.
Trkiyenin mevcut ve planlanm rzgar enerjisikapasitesi
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
4/31
Trkiyede rzgarhzlar dk (4-6 m/s);
Uzun kanat boyu Yksek kule:Ykseldike ortalamarzgar hz artar
Bkml kanat:
Trkiyede Rzgar Enerjisi
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 4/31
Hzl rzgarlarda yorulmayazaltarak daha uzun kanattasarmlarna izin verir
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
5/31
Kanat ve Kule Boyu
retim metodlar ve tasarmlardakigelimelerle kanat ve kule boyudolaysyla enerji retimi- zamanla
artmtr.
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 5/31
Arazi artlarna da bal olarak, toplamkapasite artrotor ve kule boyu iledoru orantldan daha iyidir.
3
2
1VAP =
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
6/31
Kanat Hakknda
Yaps
Tasarm retimi
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 6/31
Olas yiletirmeler
Yeni Fikirler
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
7/31
Kanat Yaps D paneller-aerodinamik ekli oluturur ve
bkme yknn bir ksmn tar
Boylamasna kiri ve plakalardan oluani yap-kesme ykn ve bkme yknn
bir ksmn tar, panellerin burkulmasnengellerTipik bir kanat kesiti
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 7/31
Ara elemanlar, bur gibi-ykleri panel vekirilerden elik gvdeye aktarr
Yldrm korumas-kanada den yldrmutan kke tar
Aerodinamik fren-sabit yunuslamaltrbinlerin baz tiplerinde koruma sistemininbir parasdr
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
8/31
Fiberle glendirilmi plastikler(FGP)dpaneller, i kiriler ve aerodinamik fren aftiin en ok tercih edilen malzeme grubudur
FGPyi d etkilere (anma, UV nlar venem) kar korumak iin jelkot kullanlr
Kanat Yaps
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 8/31
Soyutwind tarafndan retilen ahapomurga
AhapFGP ile benzer yapsal zellikler gsteren birmalzemedir ve panel/kiri retiminde kullanlabilir
Paneller ve kiriler iin cam veya karbon fibertercihedilebilir, aerodinamik fren aft iin karbonkullanlr
Glendirme iin karbon fiberkullanlan blmlerin
temas ettii elik ksmlarda korozyonayol aacadikkate alnmal bu ksmlarda paslanmaz elikkullanlmaldr.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
9/31
Kanat retiminde en sk kullanlan reine polyesterdir. Tasarmgerekliliklerine gre polyester yerine epoksi veya vinilester de kullanlabilir
Dolgu malzeme olarak genellikle termoplastik kpk veya ahapmalzemeler kullanr
Kanat Yaps
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 9/31
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
10/31
Kanat Tasarm
Tipik bir kanat kesiti
Rzgar trbininin kanat yzeyi aerodinamikzellikler deerlendirilerek tasarlanr
Daha sonra bu aerodinamik yapy salamve direngenbir ekilde oluturmak gerekir
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 10/31
bo bir yapdr, bu yapy direngen halegetirmek iin bu kabuklara plakalaryaptrlr
Yapsal olarak bu plakalar kiri gibi
davranacaktr, dolaysyla kanadnmukavemet analizitemel kiri teorisikullanlarak yaplabilir
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
11/31
Kanat Tasarm
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 11/31
Rzgar endstrisinin ilk yllarndatrbin kanatlarn tasarlamak iin zerinde bilgi sahibiolunan havaclk kesitlerikullanld.
Ancak ksa zamanda rzgar kanatlarnn daha deiken ve trblansl koullardaaltve yorulma yklerinedaha ok maruz kald anlald.
Yapsal gereklilikleri yerine getirirken kkten uca kadar deiik performanszelliklerigsteren, rzgar trbinleri iin yaplmmodern kanat tasarmlarortaya kt. Trbinlerdenelde edilen enerji %10-%35 kadar artt.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
12/31
Kanadn gbee yakn ksmlarkanadnkalan ksmlarndan kaynaklanan kuvvet vestreslere dayanl olarak tasarlanmal
Kanat Tasarm
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 12/31
O halde gbee yakn ksmlarda kanat profilikaln ve geni olmal
ngilterede, kanatlarndan biri gbek balantlarndankurtularak frlam, hasarl bir trbin
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
13/31
Kanat Tasarm Rzgar trbinlerinin en byk dman yldrm
arpmalardr
Korunmasz bir kanatta scaklk 30,000o Cyekadar kabilir, sonucunda ierdeki hava iddetlegenleerek kanatta hasara yol aar
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 13/31
Kanadn yldrmdan korunmas arpmasnengelleyerek deil, yldrm ekerek veistenilen dorultuda ynlendirereksalanr
Yldrm iletecek reseptrler iyi iletken,
sya dayanklve gerektiinde kolaycadeitirilebilecekekilde tasarlanmaldr
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
14/31
El yatrmas- Vakum torbalama Epoksi reine kullanm iin uygundur
Polyester ve vinilester uygulamalarnda, vakumfazla miktarda stirenin reineden kmasnasebep olarak polimerlemeyi engelleyebilir
Pre-preg
Reine ile slatlm hazr kumalar yine vakumyaplarak kr edilebilir
Kanat retimi
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 14/31
Vakum destekli reine infzyon metodu
Byk kompozit paralarn retiminde yksekkaliteli bir zmdr
Filaman sargs (aerodinamik fren ve kiriler)
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
15/31
En yaygn uygulama vakum destekli reineinfzyon metodudur.
Preprege gre avantaj istenilen malzemekombinasyonunseilebilmesidir. Ayrca elyafndepolanmasprepreginkinden daha kolay veucuzdur.
Rzgar kanadnn retimi srasnda kalba cam elyaf serimi.
Kanat retimi
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 15/31
Bu metod reine miktar ve sertleme hzkonusunda da reticiye daha ok kontrol verir.
Reine olarak polyesterkullanlarak pahal stmagerelerinden kurtulunabilir.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
16/31
Kalp yzeyi bir ayrcile kaplanr.
Kanat retimi
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 16/31
Belli bir dizilite kuru kumalarkalba yatrlr.
Kuman zerine soyma kuma, ayrcfilm, reine datc filmlerkonur.
Plastik bir vakum naylonu (filmi) ve ift tarafl yapkan bantlar kullanlarak, istiflenmi kumalarepeevre d ortamdan izole edilir.
Vakum yardmile reinenin istiflenmi kuru kumalara tamamen nfuz etmesi salanrvemalzeme pimeye braklr.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
17/31
Kanat retimi kalpla balar. Kanat kalitesi iin kalbntasarm zelliklerine uygunluuok nemlidir.
Kanatta ve kalbnkabuunda ayn malzemeyikullanmak , genleme katsaylar e olaca iin,reticiye daha iyi bir kontrol verir.
Kalbn kompozitten retilmesi kalbn hafif vetanabilirolmasn da salayacaktr. Kompozitmalzeme elik iskeletyapyla desteklenebilir.
Kanat retimi
ALKEG Enerji (zmir, Trkiye)
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM 17/31
Kalp yzeyinin kalitesi lazer kullanlarak kontrol ediliyor
Kalp retiminde reine olarak polyesterkullanlmas pahal ve kark stma odassistemleri ve donanmlar kurulmasmasrafndan kurtaracaktr.
Kalbn hassasiyeti ncelikli olarak mastarn
kalitesinebal olduu iin CNCkullanmakhzl ve kesin olacaktr.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
18/31
Rzgar enerjisi endstrisi dnyann en hzl gelien
pazarlarndanbiri. 2007 ylnda 43,000 kanat retildive 2015ylnakadar bunun katnakaca ngrlyor.
Mevcut tesislerde bu retim miktarna ulamak mmkndeil, yeni fabrikalar kurmak da ok verimli bir zm olarak
gzkmyor.
retimi otomatikhale getirmek kaliteyi arttrmak, retimsresini ksaltmak ve finansal verimlilik asndan nemligzkyor.
Kanat retimi
LM Glasfibern birinci nesil laser gdml, otomatik camyatrma cihaz, kanat kalitesini arttrd
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM18/31
Rzgar trbini reticisi Gamesa Corp. (Madrid, spanya)tarafndan tantlan tam otomatik kanat retim makinas
st ve alt kabuu birbirine yaptrmak iin kullanlan otomatikdonanm, insan hatasnn nne geip balant kalitesini arttryor
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
19/31
retilen Kanadn Testi
Tasarmlanan kanadn kk lekli birmodelidinamik alma artlar taklitedilerek rzgar tnelinde test edilir.
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM19/31
Kanat tasarmlarnn aerodinamik zellikleri veperformanslar saha testiile dorulanr.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
20/31
retilen Kanadn Testi
Tasarmlanan her kanadn mukavemetinin dorulanabilmesiiin statik ve dinamik testininyaplmas gerekir. Bu testlerdegerek llerinde kanat kullanlr.
Test kanad gerilme gstergeleriile donatlr ve verilerbilgisayara kaydedilir.
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM20/31
1.5MWlk trbinin yerindestatik kanat testi
26 mlik kanadn statik testi
Bklme paternindeki dorusal olmayandeiimlerkanat yapsnda bir hasarolduu anlamna gelebilir.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
21/31
retilen Kanadn Testi
Dinamik testhem yanlamasna hem dekelebekleme ynnde (flapwise) uygulanr. Normalolarak, ykler bir defada sadece tek eksendeuygulanr.
Dinamik test hzlandrlm bir testtir. Kanada,gerek ykle ayn hasar taklit edecek daha bykbir yk, ortalama 2.106 ile 5. 106evrim uygulanrve kzltesi kameralarla a da snan bl eler
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM21/31
takip edilir.
Ayrca kanadn doal frekansnn trbininfrekansndan farkl olmasgerektii iin kanadnen kk doal frekanslar da llr, bylecefrekanlsarn farkl olduundan emin olunur.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
22/31
retilen Kanadn Testi
Kanatlara ar yklere(en az maksimumtasarm yk kadar) dayanlarntestetmek iin statik test uygulanr.
Uzun zamandr hizmet veren bir kanadnmukavemetini gstermesi asndan bu testdinamik testten sonrayaplr.
Statik test ine her iki eksende a lr ve
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM22/31
kanat simetrik olmad iin her 2 yndeuygulanmas nerilir.
Kanattan gerilme bilgilerialnr ve tasarmlimitleri ile karlatrlr. Gerilmelerdekidorusalln bozulmashasar belirtisi
olabilir.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
23/31
Kanat Tasarmndaki yiletirmeler
Gbee doru kanadn kendi arlntayabilmesi iin kanat profili kalnlarvegbekte balant yaplabilmesi iin dairesel birekil alr. Bu faktrler kanadn performansnazaltr.
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM23/31
Vorteks oluturucularyzeyden uzayan,karlkl belli alarda yerletirilmi kkkanatklardan oluur.
Bu kanatklar yksek rzgar hzlarnda hava
akmnn yzeyden daha ge ayrlmasnsalayarak kopmay (stall) geciktirir.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
24/31
Kanat ucu tasarm kanadn performansn vegrltsnok etkiler
Aerodinamik adan bakldnda geni kanatucuen iyi olaslk olarak karmza kar. Ancakbu tasarm grltldr ve ykleri arttrr,sonucunda kanad glendirmek iin daha okmalzemekullanmak gerekir
Kanat Tasarmndaki yiletirmeler
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM24/31
Grlty azaltmann bir yolu dn hznazaltmaktr, ancak bu ekilde enerji retimidecektir
O halde kanat ucunun grlt ve performans
olarak eniyiletirilmesi gerekir.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
25/31
n-bkmlkanatlar, LM irketinin patentiniald bir tasarm
Kanatlar bkml retilerek, takldktan sonrarzgar ynnde hareket etmeleri ve ar ykemaruz kalmamassalanyor
Kanat Tasarmndaki yiletirmeler
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM25/31
-
rzgar kaynakl bklmeye izin verilen mesafeartyor bylece yapy direngen hale getirmekiin malzeme harcanmyor
Daha hafif kanatlar, daha uzun kanatretiminiolas hale getiriyor, bu da daha ok elektrik retimianlamna geliyor
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
26/31
Geri-bkml kanatlar AmerikanSandia National Labratories ile Knight&Carver irketinin ortak bir almas.
Kanatlar geriye bkml retilerektrblansl, hzl rzgarlarda
Kanat Tasarmndaki yiletirmeler
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM26/31
eletirilerek yorulma azaltlyor
Bu sayede dk rzgarlblgelerdedaha byk aptatrbinler retilebilir.
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
27/31
Trbin kanatlarnn firar kenarlarelastikbir malzemeden retilerek firarkenarnn ekli kontrol edilebilir.
Bylece kanatlarn zerindeki dinamik
Rzgar Trbini zerine Yeni Fikirler
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM27/31
mr arttrlabilir.
Esnek firar kenarl kanat profili- Utaki pitot borusundan ald
lmlerle kontrol edilen bir prototip
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
28/31
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
29/31
Rzgar Trbini zerine Yeni Fikirler
Rzgar iftliklerinin etrafna pasif objeleryerletirilerek trbinlerin etrafndaki hava akmdeitirilebilir.
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM29/31
Yaplan testler sonucu bu uygulamaylagenel kazancn %30, dk hzlardakikazancn ise %150olduu iddia ediliyor.
Leviathan Energy-Wind Energizer
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
30/31
in ve Danimarka 1MWa kadar kk-ortarzgar trbinleri iin bambu bitkisindenkanatretim almalarna balad.
Bambu ucuz, hafif ve dayanlbirmalzeme. in ve Hindistanda yaygn birbitki ve hzl byyor.
Rzgar Trbini zerine Yeni Fikirler
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM30/31
Hesaplamalara gre kompozit kanatlarnaksine bambu kanatlar retimi iin harcananenerjiyi 2 gn iinde karlayabiliyor.
Bambu orman
R E ji i i G l i
8/8/2019 turkiye ruzgar enerjisi
31/31
Rzgar Enerjisinin Gelecei
2020 ylitibariyle retilen enerjinin%20si yenilenebilir enerjikaynaklarndan salanacak.
Gnmzde rzgar enerjisininretimde pay %3.7.
2020itibariyle bu orann %12-14,2030itibariyle %25olmashedefleniyor.
Enerji Verimlilii Uygulamalar ve Yeni FrsatlarProje Pazar Sunumlar
17 Haziran 2009, OSTM31/31
80lerde 40 cent olan kWhmaliyeti, bugnlerde verimlisahalarda 4-5 centekadar dt.10 sene iindebunun 2 centseviyesine dmesi bekleniyor.
2008 yl Avrupada rzgar enerjisi retim haritas