Bu çalışmada, deniz üstü yüzer rüzgar türbinlerinin hidrodinamik davranışları deneysel vesayısal olarak incelenmiştir. Çalışma yüzer rüzgar türbinleriyle ilgili ülkemizde gerçekleştirilen ilk küçük ölçekli deneysel model çalışması olma özelliğine sahiptir. Deneyler İYTE İnşaatMühendisliği, hidrolik laboratuvarındaki 40.0 m x1 .0 m x 1.4 m boyutlarındaki dalga kanalında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada biri kendi özgün tasarımımız, diğeri ise bilinen spar tipinde olan iki farklı yüzer platform kullanılmıştır. Platformda farklı dalga koşullarında oluşan öteleme ve dönmeler ile zincirlere gelen kuvvetler ölçülmüştür. Serbest salınım, statik, yarı statik, ve düzenli ile düzensiz dalga ve rüzgarlı dalga testleri yapılmıştır. Deney sonuçları, özgün platformun özellikle kararlı enerji üretme ve yorulma gibi konular için kritik olan Y yönünde dönme açısından spar paltforma göre daha stabil olduğunu göstermiştir.
Elif GİRGİN, Kadir AKTAŞ, Salih AK, Bergüzar ÖZTUNALI ÖZBAHÇECİ, Ünver ÖZKOL / İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
1. AMAÇ
Deniz üzerine kurulan rüzgar türbinleri, açık denizde yüksek rüzgar hızlarına daha alçak irtifalarda erişilebildiği için karada kurulu benzerlerine göre daha fazla güç üretebilirler. Bu nedenle 1990’larda Danimarka’da başlayan deniz üstü rüzgar türbinlerinin kurulumu Şekil1’de gösterildiği gibi her yıl artmaya devam etmektedir. Şekil 1, Global Offshore Wind raporuna göre 2021’de Deniz Üstü Rüzgar Enerjisi (DÜRE) kurulu gücünün 50GW’a ulaştığını göstermektedir. 2020lere kadar AB ülkelerinin lider olduğu DÜRE kurulu gücünde 2021’de yaptığı atakla Çin öne geçmiştir.
Dünyada olduğu gibi ülkemiz kara sularının da %80’inde su derinliği 50 m’nin üzerindedir (2). 50m’yi aşan derinliklerde türbin direklerini deniz tabanına sabitlemek ekonomik olmaktan uzaklaşmaktadır. Dolayısı ile türbinleri, deniz üstünde yüzer platformlar üzerine yerleştirerek kurmak gün geçtikçe daha kabul gören bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. Dünya bankası raporuna göre (2) Türkiye denizlerindeki rüzgar enerjisi türbin gücü potansiyelinin 12 GW’ı sabit platformlu, 57 GW’ı yüzer platformlu rüzgar türbinleri için uygun görünmektedir. Yüzer rüzgar türbinleri, sadece rüzgar kuvvetlerinin değil, ayrıca dalga ve akıntıların yarattığı kuvvetlerin de etkisi altındadır. Türbinlerin üzerine gelen rüzgar ve dalga kaynaklı değişken kuvvetler, türbin sistemini her üç eksende doğrusal ve dönme yönünde salınıma tabi tutar. Türbinin maruz kaldığı tüm bu salınımlar, özellikle akışkan kaynaklı oldukları için kolayca kararsız bir hal alabilmekteve kötü bir senaryoda birbirlerini tetikleyici de olabilmektedirler. Bu da hem yüzer türbintasarımcılarına birçok yeni bilinmeyen parametre getirmekte, hem de yatırımcılar bu türbinlerin güç ve dayanım performanslarının bu aşırı çevre koşulları altında nasıl etkileneceğinden emin olamamaktadırlar.Bir yüzer rüzgar türbininde hem performans hem de maliyet açısından en kritik bileşen yüzer platformlardır. (3)’te yapılan çalışmaya göre bir yüzer rüzgar türbinin toplam maliyetinin %34’üyüzer platformve bağlantılarının maliyetiyken, yalnızca %22si türbinin kendi maliyetidir. Yüzer rüzgar türbinleri için son 10-15 yılda farklı tipte platformlar geliştirilmiş olsa da, bazı tipik platform geometrileri bu zaman içinde ön plana çıkmıştır. Bunlar Şekil 2’de gösterilmiştir Şekil2’de verilen platformlardan mavna tipi suyun kaldırma kuvveti, Spar, balast (dengeleyici ağırlık) prensibi, Gergi ayaklı (TLP) ise yukarı kaldırma kuvvetinin bağlantı kabloları ile dengelenmesi ilkesiyle çalışmaktadır. Yarı batık ise hibrit bir platform olup hem suyun kaldırma kuvveti, hemde balast stabilite ilkelerini kullanmaktadır. Her bir platform tipinin avantajarı gibi dezavantajlarının da olması daha düşük maliyetlerle daha stabil yüzer platform arayışlarının tümdünyada devam ettiğini göstermektedir.
Bu çalışmanın amacı kendi özgün yüzer platformumuzu geliştirerek üzerinde rüzgar türbini ve tabana bağlantılarıyla modellenmesi ve hidrolik model deneyleriyle düzenli ve düzensiz dalgalar ve rüzgar koşulları altında hidrodinamik performansının incelenmesidir. Bunun yanında,karşılaştırma yapabilmek amacıyla bilinen spar tipinde bir yüzer platform da modellenmiş aynıdalga ve rüzgar koşulları altında test edilmiştir.
2. DENEY DÜZENEĞİ
Deneysel çalışma İYTE İnşaat mühendisliği bölümü hidrolik laboratuvarındaki dalga kanalında gerçekleştirilmiştir. Kanal boyutları 40 m x 1.0 m x 1.4 m olup, kanal sonunda yansımayı önlemeküzere 1/7 eğimde taş tahkimat yapılmıştır. Şekil 3’te dalga kanalının üstten görünüşü verilmiştir.
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.
