Rüzgar enerjisi üretimi, rüzgar enerjisi jeneratörü olarak adlandırılan büyük bir yel değirmeninin rotor miline bağlanan Üç kanatın rüzgar enerjisi ile döndürüldüğü ve güce dayanarak elektrik gücü üretildiği bir mekanizmadır.
Rüzgar türbinin kanatlarına çarptığında dönmeye başlar. Türbin rotoru, yüksek hızlı bir şanzımana bağlanır. Şanzıman rotorun dönüşünü düşükten yükseğe doğru çevirir. Redüktördeki yüksek hızlı mil jeneratör rotoruna bağlı olduğundan jeneratör daha yüksek bir hızda döner. Uyarıcı, gerekli elektriğin üretilebilmesi için jeneratör alan sisteminin manyetik bobinlerine gerekli uyarımı sağlamak için gereklidir.
Alternatör çıkışında geliştirilen voltaj, hem alternatör hızı hem de alan akışıyla orantılıdır. Hız, kontrol edilemeyen rüzgar kuvvetlerinin hakimiyetindedir. Bu nedenle, alternatörden çıkış gücünün homojenliğini korumak için, uyarım doğal rüzgar gücünün mevcudiyetine göre kontrol edilmelidir. Uyarıcı akımı, rüzgar hızını algılayan bir türbin kontrolörü tarafından kontrol edilir. Daha sonra, jeneratörün (alternatör) çıkış voltajı bir redresöre beslenir, burada alternatör çıkışı DC’ye doğrultulur. Bu rektifiye edilmiş DC çıkışı daha sonra, bir yükseltici transformatörün yardımıyla şebekeye veya şebekeye beslenen stabilize bir AC çıkışına dönüştüren bir hat dönüştürücü ünitesine sağlanır. . Dahili yardımcıları güçlendirmek için ek birimler kullanılır. Dahili besleyiciler olarak adlandırılan rüzgar türbinleri (motorlar, bataryalar vb.)
Modern büyük rüzgar türbinlerine monte edilmiş iki kontrol mekanizması daha vardır.
- Türbin kanadı yönünün kontrolü
- Türbin yüzeyinin yön kontrolü
Türbin kanadının yönü kanadın taban göbeğinden yönetilir. Kanatlar, küçük bir elektrik motoru veya bir hidrolik döner sistem vasıtasıyla dişliler ve bir döner mekanizma kullanılarak merkezi bir göbek üzerine monte edilir. Sistem, tasarımına bağlı olarak elektriksel veya mekanik olarak kontrol edilebilir. Bıçak rüzgar hızına göre döner. Bu tekniğe perde kontrolü denir. Optimum rüzgar gücü için türbin kanatlarını rüzgarın yönü boyunca mümkün olduğunca yönlendirin.
Türbininin açısı, rüzgardan mekanik enerji kazanımını en üst düzeye çıkarmak için rüzgar yönü değişikliğinin yönünü takip edebilir. Rüzgar hızı bir anemometre (otomatik hız ölçüm cihazı) tarafından algılanır ve anemometre, motor yolunun üst arka kısmına monte edilir. Bu sinyal, hava türbinine rüzgar yönü boyunca bakacak şekilde dişli çark kullanarak döndüren bir sapma motorunu kontrol eden mikroişlemci tabanlı bir kontrol sistemine geri beslenir.
Rüzgar enerjisinin tarihçesi
Rüzgar enerjisinin dayandığı rüzgar türbinleri, MÖ 30’dan 36. yüzyıla kadar Mısır’da sulama için kullanıldı. 12. yüzyılda dünyanın çeşitli bölgelerine aktarıldığı söyleniyor. Erken rüzgar türbinleri esas olarak öğütme ve pompalama için kullanıldı, ancak 19. yüzyıldan sonra aerodinamiğin gelişimi, rüzgar türbini kanatları için kullanılan yeni malzemelerin geliştirilmesi ve rüzgar enerjisini elektriğe dönüştürmek için teknolojinin ilerlemesi Yel değirmeni yüksek performanslı bir rüzgar türbinine dönüştü.
Dünyanın ilk rüzgar enerjisi üretiminin 1887’de İngiltere’nin Glasgow kentinden J.Bryce tarafından 3 kW’lık dikey rüzgar türbini ile başlatıldığı söyleniyor. Mevcut rüzgar türbinlerinin temeli olan rüzgar türbinleri, Danimarka P. Lakur tarafından oluşturulmuştur. Japonya’da bir mühendis Motohiro Yamada, 1949’da Sapporo’da Yamada Rüzgar Enerjisi Santrali’ni kurdu ve rüzgar türbinlerinin tam ölçekli üretimine başladı.