Daha Uzun Rüzgâr Türbini Kanatları Her Zaman Daha mı İyidir?

Müşterilerimiz sıkça bize sorar: Rüzgâr türbinlerinin kanatları daha uzun yapılabilir mi? Kanatların uzatılması, enerji üretimi verimini artırır mı? Bugün bu konuyu ele alalım.

Teorik olarak bakıldığında, bir rüzgar Türbini kanadının uzunluğu ne kadar fazlaysa, dönerken taradığı alan da o kadar büyük olur. Teorik olarak, bu durum gerçekten daha fazla rüzgâr enerjisi yakalamayı sağlar. Örneğin, kanat uzunluğu 9 metreden 10 metreye çıkarılırsa, kanadın tarama alanı yaklaşık %20 ila %30 oranında artar ve teorik olarak enerji üretim kapasitesi yaklaşık %40 oranında artabilir.

Ancak pratik uygulamalarda, kanatların rüzgar Türbinleri keyfi olarak uzatılamaz. Öncelikle, aşırı uzun kanatçıklar çok yüksek uç hızlarına neden olur. Eğer bu hızlar optimal tasarım aralığını aşarsa, aerodinamik verimlilik azalır ve sonuçta üretilen güç gerçekte artmaz. Daha uzun kanatçıklar ayrıca hava akışı ayrılması fenomenine daha yatkındır; bu da kanatçıkların dönmesine karşı direnci artırarak genel aerodinamik performansı düşürür.

Ayrıca, daha uzun kanatçıklar dönüş sırasında daha büyük bir girdap (vorteks) bölgesi oluşturur ve bunun sonucunda takip eden kanatçıkların çalışma ortamını etkiler; bu da rüzgâr türbini genel verimliliğini azaltır.

Kanatçıkların uzunluğu, genellikle kurulum alanındaki rüzgâr hızı koşulları tarafından da etkilenir.

Düşük rüzgâr hızı bölgelerinde seçim yapılırken rüzgar Türbinleri bıçaklar uygun şekilde uzatılabilir; bu da rüzgâr enerjisini daha iyi yakalamayı ve güç üretim verimliliğini artırmayı sağlar. Yüksek rüzgâr hızına sahip bölgelerde ise uzun bıçaklar daha büyük mekanik yükler oluşturur ve bu durum gelecekte sık sık takviye yapılması veya bileşen değişimi gerektirir; dolayısıyla bakım maliyetleri artar. Bu tür durumlarda, rüzgâr türbini bıçaklarının daha kısa olması daha uygundur ve makine genelinde daha kararlı bir yapıya sahip olur.

Ayrıca bıçak ne kadar uzunsa, atalet o kadar büyük olur ve optimal çalışma durumunu korumak için daha hassas bir kontrol sistemi gerekir; bu da bu alandaki maliyetleri artırır.

Sonuç

Rüzgâr türbini bıçağı uzunluğunun seçimi, yerel yıllık ortalama rüzgâr hızına, kurulum yerinin topoğrafik özelliklerine ve şebeke talebine göre belirlenmelidir. Uzun bıçaklara körü körüne yönelmemek gerekir.