elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Rüzgar Ölçüm Sistemleri

Yenilenebilir enerji kaynaklarının ve özellikle rüzgar enerjisinin giderek önem kazandığı günümüzde bu tür sistemlerde verimlilik de olmazsa olmazlardandır. Rüzgar enerjisi sistemlerinde ise verimliliğin ve maksimum düzeyde enerji üretmenin yolu da başarılı bir ölçüm ve izleme çalışmasından geçmektedir. Bu yazımızda rüzgar ölçüm sistemlerini sizler için araştırdık.



A- A+
05.10.2013 tarihli yazı 11989 kez okunmuştur.
Rüzgar ölçümünün kaliteli ve yüksek standartlarda olması son derece önemlidir. Rüzgar ölçümü, rüzgar türbininin kurulacağı alanda bir veya birkaç noktada yapılmalıdır. Özellikle yüksek güçlerde kurulum yapılacaksa, doğru ve verimli bir yatırım yapmak için rüzgar ölçümü mutlaka gereklidir. Sağlıklı bir ölçüm yapılabilmesi için ölçüm direğinde rüzgar hızı, rüzgar yönü, sıcaklık, nem ve basınç gibi meteorolojik değişkenlerin ölçülmesi gerekmektedir. Ölçüm yapılacak lokasyonun topoğrafik ve oroğrafik koşullarına göre ölçüm yüksekliği belirlenmelidir.
 


Şekil 1: Rüzgar ölçüm sisteminin en önemli ekipmanlarından biri olan rüzgar ölçüm direği


►İlginizi Çekebilir: Rüzgar Türbinlerinin Topraklanması
 
Kullanılacak meteorolojik ölçüm cihazlarının türleri, sayısı ve yükseklikleri, ölçüm ihtiyaçlarına göre belirlenir. Belirli zaman aralıkları ile bu veriler düzenli olarak kaydedilir, data aktarıcı ile merkeze iletilir ve istatistiki sonuçlar haline dönüştürülür. Rüzgar ölçümü, her türlü mevsim koşullarının değerlendirilmesi için en az 1 yıl süre ile yapılmalıdır. Ölçüm en az 30 m yükseklikte yapılmalıdır. Rüzgar ölçüm kriterlerinin en önemlilerinden biri de rüzgar ölçüm direğinin yüksekliğidir.
 
 Bir rüzgar ölçüm merkezinde:

►Rüzgar ölçüm direğinin yüksekliği en az 60 m olmalıdır.

►Basınç, sıcaklık ve nem ölçümleri en az 3 m. de yapılır.

►Başvuru sahibi bu ölçümlere ilave olarak farklı  seviyelerde sıcaklık, nem ve basınç ölçümü yapabilir.

Ölçüm direğinin kurulacağı saha gezilerek ölçüm direkleri için meteorolojik açıdan en uygun yerler, ölçüm direklerinin sayısı, uzunlukları, kullanılacak ölçüm cihazları, ulaşım ve diğer gereklilikler belirlenir.
 
Bir rüzgar ölçüm istasyonunda:

►Rüzgar hız sensörü,

►Rüzgar yön sensörü,

►Hava sıcaklık sensörü,

►Bağıl nem sensörü,

►Basınç sensörü,

►Ölçüm kayıt cihazı (DataLogger) bulunur.



Şekil 2: Rüzgar ölçüm istasyonu şematik gösterimi


►İlginizi Çekebilir: Rüzgar Enerji Sistemlerinde Yeni Tasarımlar
 
 

Rüzgar Ölçümünde Malzeme Seçimi

Rüzgar ölçümlerinde kullanılan en önemli sensörler olan anemometre ve yön sensörünün seçiminde dikkat edilmesi gereken bazı noktalar vardır. Bu noktalar aşağıda sıralanmıştır:
        
►Anemometrenin gövdesi keskin hatlara sahip olmamalı; küçük ve simetrik hatlara sahip olmalıdır. Aksi takdirde anemometre gövdesine gelen rüzgar türbülans yaratarak ölçüm sonuçları üzerinde menfi etkiler yaratacaktır.

►Rüzgarın değdiği kepçeler (cup) önemlidir. Kötü dizayn edilmiş cup yapısı, dinamik etkileri gerekli hassasiyette dikkate almayabilir.

►Cup anemometreyi ana gövdeye bağlayan bilyalı yataklar mekanik sürtünmeyi en aza indirebilmek için yüksek kalitede olmalıdır.

►Ölçümlerde kullanılan anemometreler muhakkak kalibrasyon sertifikasına haiz olmalıdır. 

►Ölçüm bittikten sonra anemometreler tekrar kalibre edilmelidir.
 


Şekil 3: Rüzgar ölçümünde kullanılan ekipmanlar


►İlginizi Çekebilir: Türkiye'de Rüzgar Enerjisi ve Gelişimi
 

Rüzgar Ölçüm Yöntemleri    

Rüzgar ölçüm sistemleri;rüzgar hızını ve yönünü saptamak amacıyla en az 3 şekilde yapılabilir.

1-Mekanik olarak (anemometre)
2-Ultrasonik yöntem
3-Lazer tabanlı cihazlar


Bunların yanında rüzgar ölçmede kullanılan farklı teknikler de mevcuttur. Örnek olarak mekanik sensörler hareketli parçalarda kullanılır ve veri kayıt cihazlarına bağlanır. Anemometreler ise rüzgar/hava hızını ölçen alettir. Bu mekanik aksamlar rüzgar hızının değişimleri ve yönü hakkında doğru sonuçlar verir.
 


Şekil 4: Rüzgar hızını ve yönünü tayin eden anemometreler


►İlginizi Çekebilir: Dünyanın En Büyük 10 Rüzgar Santrali

Ultrasonik sensörler ise hareketli parçalar olmadan çalışabilir. Tipik bir sonik anemometre üzerinde bir dönüştürücü sensörün kuzeye bakan tarafına ultrasonik ses dalgaları gönderir. Bu ultrasonik dalgalar bir mikroişlemci tarafından ölçülür. Oluşan rüzgar hızı karşıt dönüştürücüler ile ultrasonik seyahat süresi olarak hesaplanır. Esen rüzgarın hızı ve yönü ölçüm zamanını etkiler. Hareketli parçalar olmadığı için ölçüm hassas ve anlık olur. Kısacası ultrasonik anemometrede her bir uçtan yayılan ses dalgasının diğer kol tarafından alınması sırasında geçen sürenin ölçülmesi prensibi ile  çalışmaktadır.

Lazer tabanlı rüzgar sensörleri de uzaktan algılama tekniği ile doopler radar gibi çalışır. Rüzgarla taşınan mikroskobik hava parçacıkları tarafından yansıyan ışığın daikikalık frekans değişikliklerini ölçme prensibine göre çalışır. Bu sistem rüzgarın hızını ve yönünü kesin olarak belirleyen net ölçüm yöntemlerinden biridir.
 

Kaynaklar


►windpowerengineering.com
►mgm.gov

►emo.org
►tureb.com


 
 
Yunus Emre Sarıbuğa Yunus Emre Sarıbuğa Yazar Hakkında Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır



ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar