Yenilenebilir enerji son yıllarda önemini artırmaktadır. Çünkü gerek iklim değişikliği gerekse dünya kaynaklarının her geçen gün azalması bu tür enerji kaynaklarına yönelik çalışmaları önemli hale getirmiştir. Yenilenebilir enerji kaynakları arasında rüzgar enerjisi özellikle gelişmiş ülkelerde yatırımın en fazla yapıldığı enerji yatırımları arasında sayılmaktadır. Rüzgar enerjisindeki verimliliğin artırılması amacıyla yatırımlar özellikle kıyı ve açık deniz alanlarında planlanmaktadır. Bu amaçla araştırmalar yerleşim yoğunluğun fazla olduğu kıyı alanlarından ziyade enerji potansiyelinin daha fazla olduğu açık denizlerde yoğunlaşmaktadır. Bu çalışmada, açık deniz koşullarında planlanabilecek yüzer platform tipi rüzgar türbinlerinin dalga etkisindehidrodinamik davranışının deneysel olarak incelenmesi önerilmiştir. Deneyler için dalgabaseninde üç boyutlu olarak model kurulması planlanmıştır. Bu çalışmada, Yıldız TeknikÜniversitesi Hidrodinamik Araştırma Laboratuvarında kurulu bulunan üç boyutlu dalga baseninde bir platformun farklı düzensiz dalga koşullarındaki davranışının incelenmesi amacıyla fiziksel model ölçeğinin nasıl belirleneceği ve ölçüm teknikleri anlatılmıştır.
Yalçın YÜKSEL, Esin ÇEVİK, Bülent BAYRAM, Hüseyin YILMAZ, Serdar BEJİ, Burak AKPINAR, Havva Anıl GÜNER, Yeşim ÇELİKOĞLU, Mehmet ÖZTÜRK, Cihan ŞAHİN, Tolga BAKIRMAN, Ferdi ÇAKICI, Deniz BAYRAKTAR, Fulya İŞLEK, Umutcan İNAL, M. Utku ÖĞÜR
GİRİŞ
Geçmişten günümüze toplumlar basit ihtiyaçlarını karşılayabilmek için enerjiye ihtiyaç duymuşlardır. Gelişmiş ve refah seviyesi yüksek bir uygarlık olmanın temelinde yüksek enerji üretimi ve bunun efektif bir biçimde dağıtılıp kullanılması yatmaktadır. Teknolojik gelişmeler, sanayileşme ve nüfus artışı enerjiye duyulan talebi hızla arttırmıştır. Bu talebi karşılayabilmek için 18. yüzyıldan beri medeniyetler arası fosil kökenli enerji kaynakları üzerinde yoğunlaşan bir rekabet söz konusudur. Ancak yapılan araştırmalar yenilenemez bir enerji kaynağı olan fosil kaynakların yakın gelecekte rezervlerinin tükeneceğini öngörmektedir. Dolayısıyla enerji üretiminin sürdürülebilirliği için yenilenebilir enerji gelişmiş medeniyetler için hayati önem taşımaktadır.Son yıllarda yenilenebilir enerji kaynakları üzerine çalışmalar artmıştır. Rüzgar enerjisi yenilebilir enerji kaynakları arasında en popüler olanıdır ve özellikle son on beş yıldır açık deniz koşullarında rüzgar enerji türbinleri ön plana çıkmıştır. Wua vd. (2019) açık deniz rüzgartürbinlerinin temel tasarımı üzerine bugüne kadar yapılan çalışmaları özetlemiştir [1]. Bu çalışmada açık deniz rüzgar türbinlerinin sığ su koşullarından derin su koşullarına kadar olan temel sistemleri sınıflandırılmış ve özellikleri verilmiştir. Açık deniz rüzgar türbinlerinin temel sistemlerinin son yıllarda en önemli araştırma konularından biri olduğu anlatılmış ve gelişime açık olduğu belirtilmiştir. Yong-sheng vd. (2018) tarafından tension-leg tipi yüzer rüzgar türbinleri üzerine yapılan deneysel çalışmada açık deniz rüzgar türbinlerinin en büyük rüzgar enerji potansiyeline sahip olduğu anlatılmıştır [2]. 1/50 ölçekli bir açık deniz türbin modeli kullanılarak sakin su, düzensiz dalga, rüzgar dalga ve akıntı kombinasyonu altında testler yapılmıştır. Testlerin sonucunda modelin doğal periyodu, sönüm, hareketin davranış genlik operatörleri ve tendon gerilmeleri belirlenmeye çalışılmıştır. Böylece sonraki çalışmalar için esaslar oluşturulmuştur. Martin vd. (2014) açık deniz platformlarının rüzgar/dalga basen testlerinde kullanılacak modelleme yöntemleri üzerindeçalışmıştır [3]. Özellikle bu tip modellerin Fr (Froude) ve Re (Reynolds) model ölçek etkileriniaraştırmışlar ve Re model ölçeklerinin ihmal edilmesi ve Fr model ölçeğinin kabul edilmesiyle ortaya çıkacak ölçek etkilerini tartışmışlardır. Bu çalışmada, deniz üstü yüzer rüzgar türbinlerinin yerleştirilecek konumlarında etkisinde kalacakları potansiyel rüzgar ve dalga parametreleri belirlenerek fiziksel model koşullarının nasıl elde edilmesi gerektiği anlatılmıştır. Ayrıca kurulacak fiziksel model için ölçüm yöntemleri özetlenmiştir.
AMAÇ
Bu çalışmanın temel amacı, açık deniz koşullarında planlanabilecek yüzer platform tipi rüzgartürbinlerinin dalga etkisinde hidrodinamik davranışının deneysel olarak incelenmesidir. Deneyleriçin dalga baseninde üç boyutlu olarak model kurulması planlanmıştır. Bu amaçla, Yıldız TeknikÜniversitesi Hidrodinamik Araştırma Laboratuvarında kurulu bulunan üç boyutlu dalgabaseninde değişken konik dubalara sahip bir platformun farklı düzensiz dalga koşullarındakidavranışının incelenmesi amacıyla fiziksel model ölçeğinin nasıl belirleneceği ve ölçümteknikleri anlatılmıştır.
POTANSİYEL RÜZGAR VE DALGA ENERJİSİNİN BELİRLENMESİ
Karadeniz rüzgar iklim analizleri, bir tarihsel ve iki gelecek dönem olmak üzere üç farklı zaman periyodunda araştırılmıştır. Araştırmalar, 19792018 tarihsel, 20212060 yakın gelecek ve20612100 orta gelecek için gerçekleştirilmiştir. Gelecek yıllara ait rüzgar iklimi ile ilgili yapılan analizler hem RCP4.5 hem de RCP8.5 bölgesel iklim senaryoları için ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Karadeniz çalışma alanı üzerindeki tarihsel rüzgar iklimi, yaygın olarak kullanılan iki yenidenanaliz verileri ile 1979–2018 yılları için araştırılmıştır. Bunlar, 0.25°x0.25° uzamsal ve 6 saat zamansal çözünürlük ile ECMWF (European Centre for Medium Range Weather Forecasts) tarafından üretilen ERA-Interim ve 0.5°x0.5° uzamsal ve 1 saat zamansal çözünürlük ile NCEP(Climate Forecast System Reanalysis)’den elde edilen CFSR rüzgar verileridir. Bu çalışmada, deniz yüzeyinden 10 m yükseklikteki u ve v rüzgar hız bileşenleri dikkate alınmıştır. ERA-Interimve CFSR yeniden analiz verilerinin doğruluğu ve güvenilirliği dünya üzerindeki birçok çalışma alanı için sayısız araştırmacı tarafından defalarca kanıtlanmıştır (Karadeniz için Islek vd. (2020,2021), Akdeniz için Yuksel vd. (2020), Marmara için Yuksel vd. (2021), İber Yarımadası Bölgesi için Carvalho vd. (2012), Antarktika Kıtası için Bromwich vd. (2011), Güney Atlantik Avrupa ve Akdeniz için Menendez vd. (2011), İskandinavya için Jimenez vd. (2011), Endonezya için Tabatavd. (2011)) [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12].Şekil 1’de sol panel ERA-Interim ve sağ panel CFSR verileri ile 19792018 yılları için hesaplanan rüzgar hızının uzun dönemli (40 yıllık) ortalama (Vm) ve maksimum (Vmaks) değerlerinin Karadeniz çalışma alanı üzerindeki uzamsal dağılımlarını göstermektedir. Genel olarak ortalama rüzgar hızının uzamsal dağılımları iki yeniden analiz rüzgar verisi için benzerdir. Her iki yeniden analiz verisine göre Batı Karadeniz doğusuna kıyasla daha şiddetli rüzgarlara maruz kalmaktadır. Ancak CFSR verileri ile hesaplanan ortalama ve maksimum rüzgar değerlerinin ERA-Interim rüzgar verileri ile elde edilen değerlerden biraz daha yüksektir. Batı Karadeniz’de ortalama rüzgar hızı ERA-Interim verilerinde 6.26 m/s’ye ulaşırken Doğu Karadeniz’de 1.96 m’ye düşmektedir. CFSR verilerinde ise ortalama rüzgar hızı Batı Karadeniz’de 6.78 m/s’ye ulaşırken Doğu Karadeniz’de bu değer 2.11 m/s’ye düşmektedir.
Havzanın batısından doğusuna doğru, her iki rüzgar verisi için de ortalama değerlerin azalması, rüzgar hızının ortalama değerlerinde belirgin bir batı-doğu değişkenliği olduğunu göstermektedir (Şekil 1). Benzer sonuçlar, maksimum rüzgar hızı için de elde edilmiştir; ERA-Interim verileri içinmaksimum rüzgar hızı 17.57 m/s’yi, CFSR verilerinde ise 21.30 m/s’yi aşmaktadır. Havzanın doğusuna kıyasla batısında daha büyük maksimum rüzgar hızı tespit edilmesine karşın, Doğu Karadeniz’de Batı Karadeniz ile kıyaslanabilecek kadar yüksek maksimum rüzgar hızlarının olduğu saptanmıştır. Bu sonuç, Doğu Karadeniz’in değişken rüzgar koşullarına, Batı Karadeniz’in ise enerjik ve stabil rüzgar koşullarına maruz kaldığını göstermektedir.
DEVAMI VAR
ŞANTİYE®
Daha iyi yapılar için...
4 Ocak 2024
Türkiye'nin en ESKİ ve en çok ZİYARET EDİLEN şantiyesi: ŞANTİYE®...
İnşaata dair "KAYDADEĞER" ne varsa... 1988'den bu yana...
Şantiye®nin ürettiği, derlediği ve yayınladığı içeriklerde öncelik “KAMUSAL YARAR”dır...
Ve yayınlanan içeriğin “ÖZEL” olmasına özen gösterilir...
BASILI DERGİ + E-DERGİ + SANTİYE.COM.TR + SOSYAL MEDYA + DİJİTAL PLATFORMLAR...
İnşaat sektörünün buluşma noktası Şantiye®, “Güven”i temsil eden “Basılı bir Yayın” olma özelliğinin yanı sıra yenilenen web sitesi, Turkcell Dergilik ve Türk Telekom E-Dergi gibi mobil uygulamalardaki varlığı, 42 bin E-Bülten abonesi ve 85 bin sosyal medya takipçisi-bağlantısıyla inşaat sektörünün en önemli iletişim platformlarından biri olmaya her ortamda devam ediyor... 1988'den bu yana...
Şantiye® ayrıca yapı sektörüne "Şantiye'nin Yıldızı Ödülü", "Yılın Yeşil Yapı Malzemesi / Teknolojisi Ödülü" ve "Şantiyeden Kareler Fotoğraf Yarışması" gibi farklı organizasyonlarla da katkı sunuyor.
Şantiye®nin son sayısı da dahil 1988 yılından bugüne kadar yayınlanan TÜM SAYILARINA E-Dergi olarak göz atmak için lütfen tıklayın...
Şantiye®, başta ABONELERİ olmak üzere 2020-2025 yıllarında ilan veren firmalar ABS Yapı, Akyapı, Alumil, Anadolu Motor (Honda), Alkur, Ak-İzo, Altensis, Arbiogaz, Aremas, Arfen, Artus, Assan Panel, Asteknik, Atos, Batıçim, Baumit, Betek, Betonblock, Borusan CAT, Bosch Termoteknik, Bostik, BTM, Buderus, Bureau Veritas, Chryso, Çimsa, Çuhadaroğlu, Çukurova Isı, Deutsche Messe, Duyar Vana, DYO, Efectis ERA, Ekomaxi, Elkon, Emülzer, Eryap, Filli Boya, Fixa, Fullboard, Form Endüstri Ürünleri, Form Endüstri Tesisleri, Form MHI (Mitsubishi Heavy Industries) Klima, Garanti Leasing, GF Hakan Plastik, Gökçe Brülör, Grundfos, Hannover Fairs, Hilti, IQ Alüminyum (by Deceuninck), İNKA, İntek, İpragaz, İstanbul Teknik, İzocam, İzoser, Kalekim, Knauf, Knauf Insulation, Komatsu, Köster, Kuzu Grup, LG, Marubeni, Masdaf, Master Builders Solutions, MBI Braas, Meiller Kipper (Doğuş Otomotiv), Messe Frankfurt, Messe München/Agora Tur., Mekon, Mitsubishi Chemical, Molecor, Nalburdayim.com, NETCAD, ODE, Ökotek, Özler Kalıp, Özpor, Panasonic, PERI, Pimakina, Polyfibers, Polyfin, Prometeon, Ravago, Rehau, Saint Gobain Türkiye, Samsung, Saray Alüminyum, Schüco, Selena (Tytan), Sentez Mekanik, Serge Ferrari, Shell, Siemens, Sistem İnşaat, Soudal, Sika, Şişecam, Temsa, TMS, Tekno Yapı, Türk Ytong, Tremco illbruck, Vaillant, Vekon, Viessmann, Wermut, Wilo, Winsa, XCMG, Xylem ve ZF'nin değerli katkılarıyla hazırlanmaktadır.
ABONE OLMAK İÇİN
Bir yıllık abonelik bedelimiz olan 1800 TL (6 Sayı, KDV Dahil)'yi TR70 0001 0008 5291 9602 1550 01 IBAN no’lu hesabımıza (Ekosistem Medya) yatırıp; ardından dekontu, açık adresinizi ve fatura bilgilerinizi (şahıs ise TC kimlik no; firma ise vergi dairesi-numarası) santiye@santiye.com.tr adresine e-posta veya 0532 516 03 29 no’lu telefona WhatsApp / SMS aracılığıyla ulaştırabilirsiniz.
