mahonick Üye Puan: 1768.5  | Gönderilme Tarihi: 30 Ekim 2009 22:35:12
Giriş
Kocaeli Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi'nce desteklenen ve Elektrik
Mühendisliği Bölümü tarafından gerçekleştirilen proje kapsamında Üniversite'mizin
Umuttepe Yerleşkesi'ne kurulan sistem, 3 adet Southwest Wind Power Whisper WH 80
türbin, 12 adet 120 W Kyocera güneş paneli, 1 adet Stecca Tarom 430 güneş paneli şarj
denetleyicisi, 40 adet 12 V 100 A Haze Jel akü, 1 adet Trace Eng. 48 V / 220 50 Hz, 4500 W
tam sinüs eviriciden oluşmuştur. Güneş panelleri, sistemin kurulu olduğu prefabrik yapının
çatısına monte edilmiştir. Prefabrik yapı 20 m2'lik bir çalışma alanına sahip olup, 15 m2'si
ofis ve laboratuar alanı olarak ayrılmış, 5 m2'lik bölüme aküler, şarj denetleyiciler, evirici ve
şarj denetleyici yerleştirilmiştir. Resim 1.'de sistemin fotografı görülmektedir.
Sistemde üç adet Southwest Wind Power Whisper WH 80 tipi türbin kullanılmıştır. Bu
türbinler özellikle düşük rüzgar hızları için optimize edilmiş ve şu anda fiyat-performans
açısından en uygun türbin tipidir. Türbinler, rüzgar hızının yükselmesi durumunda pervane
dönme eksenini düşey eksene doğru kaydırmakta ve kuyruk açısını değiştirmektedir.
Resim 1. Kocaeli Üniversitesi Umuttepe Yerleşkesi Rüzgar-Güneş sistemi
Bu sayede yüksek rüzgar hızlarında türbin hızının tehlikeli şekilde artmasına engel olmakta,
hem de üretime devam etmektedir. Ayrıca direk tepe kuvvetinin de aşırı artmasını
önlemektedir. Türbinler 18 m'lik temelden mafsallı, 100mm çaplı galvaniz boru direkler
üzerine monte edilmiştir. Direkler 1 m'lik temel derinliğine sahip olup 9 noktadan çelik halat
ile gerdirilerek sallanma ve devrilmeye karşı önlem alınmıştır.Türbinler 1000 W'lık
maksimum güç üretimini 11.6 m/s gibi nispeten düşük bir rüzgar hızında vermektedir.
Yapılan ölçümlerde ani olarak alınan gücün 1200 W gibi etiket değerinin %20 fazlasını
verebildiği tespit edilmiştir. Rüzgar sisteminden alınabilecek enerji miktarı, mevcut rüzgar
potansiyelinin yanı sıra türbin denetleyicisinin performansına da bağlıdır. Türbin denetleyici
rüzgar hızına göre çekilen gücü ayarlayarak türbinin güç karakteristiğinin maksimum
noktasında tutulmasına çalışır. Kullanılan EZ II Wire türbin denetleyici "model tabanlı bir
maksimum güç izleme" prensibi ile çalışmaktadır. Buna göre her durumda aktarılan güç ve
türbinin çalışma hızı ölçülür. Bu güçteki optimum türbin hızı modelden elde edilerek türbin
hızını optimum hıza getirmek için şarj akımı arttırılır ya da azaltılır. Bu şekilde sistem
optimum çalışma noktasında tutulmaya çalışılır. Aküler tamamen dolduğunda, uç gerimi
yükseleceği için şarj kesilir. Bu durumda türbinin boşta aşırı hızlara çıkmaması için bir
yardımcı yük direncine bağlanır. Sistem akü gerilimi belirlenen bir değerin altına düşmesine
kadar bu konumda kalır. Ayrıca benzer bir işlem manuel olarak da yapılarak türbinlerin
kilitlenmesi sağlanabilir. Türbin denetleyicilerde ayrıca toplam ve ara üretim miktarının
ölçülmesine olanak sağlayan enerji ölçüm sistemi, maksimum ve ortalama güç
miktarlarının ölçülebildiği güç ölçüm sistemi bulunmaktadır. Sisteme ait ilk ölçüm değerleri
bu şekilde elde edilmiştir.
a) b)
Resim 2. a) Şarj Denetleyici b) Güneş Panelleri.
Sistemde Kyocera üretimi 24 V 120 W panellerden 12 adet kullanılmıştır. Paneller 2 seri 6
paralel olarak düzenlenmiştir. Toplam kapasite 1000 W/m2 ışınım ve 25 o C için 1440 W (48
V 30 A) civarındadır. Yukarıda da değinildiği gibi bu güce pratik olarak ulaşmak mümkün
olmamıştır. Kış mevsimi olması ve güneş açısının uygun olmaması nedeni ile ölçülen en
büyük güç 1000 W civarında gerçekleşmiştir.Güneş panellerine bağlı olan Stecca Tarom 430
şarj denetleyicinin, maksimum güç izleme özelliği bulunmamakta ancak akülerin ömrünü
uzatacak şekilde sıcaklık algılayıcı ile ortam sıcaklığını ve uç gerilimini hassas olarak ölçerek
mevcut şartlardaki en uygun şarj akımını ayarlamaktadır. Belirli aralıklarla ve sürelerde
yükseltici şarj ve likid aküler için gerekli olan eşitleyici şarj koşullarına otomatik olarak
geçmektedir. Şarj denetleyici yardımıyla akülerin uç gerilimi, mevcut kapasite, anlık şarj
akımı değerleri ölçülebilmekte, günlük-haftalık olarak amper saat değerleri kayıt
edilmektedir.
02_10_2007_12_01_30tduruyayin_pdf
|
Anasayfa > Tüm İçerikler > Diğer > Eğitim > Teknik Eğitim > Rüzgar ve Güneş Enerjisi Kullanarak Elektrik Enerjisi Üreten 10 kW'lık Bir Sistem
Bu içeriğin geçmişi: 
25 Kasım 2009 22:52:12 tarihinde mahonick tarafından düzenlenmiş. 
12 Aralık 2009 00:05:12 tarihinde sendetiklat tarafından taşınmış. 
Ara
