TR2021011932A2 - Küresel Dikey Eksenli Rüzgar Türbini - Google Patents

Abstract

Türbin (1) geometrik yapısının üstten ve alttan basık şeklinde küresel bir geometriye sahip 5 küresel dikey eksenli rüzgar türbini; kanatlar (10), döner şaft (8), şanzıman (9) ve jeneratörden (4) oluşmaktadır.

Description

TARIFNAME Küresel Dikey Eksenli Rüzgar Türbini Bulusun Ilgili Oldugu Teknik Saha: Bulus dikey eksenli küresel rüzgar türbinleri ile ilgilidir.

Teknigin Bilinen Durumu: Bilindigi gibi rüzgar türbinleri rüzgârdaki kinetik enerjiyi önce mekanik enerjiye daha sonra da elektrik enerjisine dönüstüren sistemdir. Bir rüzgâr türbini genel olarak kule, kanatlar, rotor, disli kutusu,jeneratör (alternatör), elektrik-elektronik elemanlardan olusur. Rüzgârin kinetik enerjisi rotorda mekanik enerjiye çevrilir. Rotormilinin devir hareketi hizlandirilarak gövdedeki jeneratöre aktarilir. Jeneratörden elde edilen elektrik enerjisi aküler vasitasiyla depolanarak veya dogrudan alicilara ulastirilir Kullanimdaki rüzgâr türbinleri boyut ve tip olarak çok çesitlilik gösterse de genelde dönme eksenine göre siniflandirilir. Rüzgâr türbinleri dönme eksenine göre "Yatay Eksenli Rüzgâr Türbinleri" (YERT) ve "Dikey Eksenli Rüzgâr Türbinleri” (DERT) olmak üzere iki sinifa ayrilir.

Düsey eksenli rüzgâr türbinlerinde (DERT) türbin mili düseydir ve rüzgarin gelis yönüne diktir. Savonius tipi, Darrieus tipi gibi çesitleri vardir. Daha çok deney amaçli üretilmistir.

Ticari kullanimi çok azdir. Bu türbinlerin üstünlükleri söyle siralanabilir: . Jeneratör ve disli kutusu yere yerlestirildigi için, türbini kule üzerine yerlestirmek gerekmez, böylece kule masrafi olmaz.

. Türbini rüzgâr yönüne çevirmeye, dolayisiyla dümen sistemine ihtiyaç yoktur.

. Türbin mili hariç diger parçalarin bakim ve onarimi kolaydir. i Elde edilen güç toprak seviyesinde çiktigindan, nakledilmesi daha kolaydir.

Bulusun Çözümünü Amaçladigi Teknik Problemler ve Bulusun Amaci: Daha önce piyasada kullanimda olan dikey eksenli, Savonius, Darrieus, H-Darrieus gibi rüzgar türbinleri vardir. Fakat bu tür türbinler yatay eksenli türbinler gibi asagidaki dezavantajlari vardir: Rüzgar yönüne bagli olmalari, Elektrik üretebilmek için en az 6 mi's rüzgar hizi gerekmesi, Rüzgar hizi belli bir miktardan fazla olursa türbine zarar vermemesi için sistemin kapatilma zorunlulugu, Sadece çöllerde ve yüksek yerlerde kurulmalidir.

Bulus konusu rüzgartürbini türbinin rotorunun küre seklinde olmasi ile elde edilen küresel dikey eksenli yeni rüzgar türbini olan bulusumuz ile asagidaki avantajlar ve problemler çözüme kavusturulmustur..

Doga ve çevre dostu olmasi, Vida kontrol sistemine ihtiyaç duymadan rüzgar yönünde yön degistirmeye gerek olmamasi, Gürültü kirliligi olmamasi, Rüzgar hizi 2 m/s oldugunda enerji üretmeye baslayabilmesi, Kw'tan 1 Mw'ta kadar enerji üretim kapasitesine sahip olmasi, Her türden yakita ihtiyaç duymamasi, Rüzgar hizi fazla olursa, enerji kaybi olusmamasi, Mevcut enerji santrallarina göre daha düsük maliyetli olmasi, Düsük nemli çöl alanlarinda kullanima uygun ve etkileyicidir.

Yatay eksenli rüzgar türbinlerine göre süpürme alanini gözlemlemeye gerek olmamasi.

Sekillerin ve Referanslarin Açiklamasi: Tarifnamede kullanilan resimler ve parça referanslarin açiklamasi asagida verilmistir.

Sekil 1. Boru kolan temelli küresel dikey eksenli rüzgar türbini genel görüntüsü Sekil 2. Küresel dikey eksenli rüzgar türbini yandan görünüsü Sekil 3. Türbinde kullanilan kanatlarin üstten görünümü Sekil 4. Iskele kolon temelli küresel dikey eksenli rüzgar türbini genel görünümü Parça Referans Adlari (1) Türbin (2 )Yagmur koruyucu (3) Baglantilar kismi (4) Jeneratör (5) Boru kolon (6) Bolt (7) Yapi temeli (8) Döner saft (9) Sanziman (10)Kanat (11)Iskele kolon Bulusun Açiklamasi: Küresel dikey eksenli rüzgar türbinini belirli sayida ve ölçülerde olan ince metal veya fiberglas ince kanatlardan (10) olusmaktadir. Gelen rüzgarin bu kanatlarin (10) üzerine çarpimi sonucunda, türbin (1) orta ekseni etrafinda dönmeye baslar.

Bu dönme hareketi, kanatlarin (10) ortasinda olan döner saft (8) vasitasi ile, türbinin (1) ortasinda ve saftin (8) altinda olan sanzimana (9) aktarilir.

Sanzimana (8) uygulanan dönme hareketi, devir sayisi arttiktan sonra gerekli baglantilar (3) vasitasi ile sanzimana (8) bagli olan jeneratöre (4) aktarilir. Jeneratör kendine uygulanan mekanik enerjisini elektrik enerjisine çevirir.

Küresel dikey eksenli rüzgar türbinini tüm parçalari yagmur ve kar yagisindan korunmak için yagmur koruyucu (2) parça sistemin en üstünde yerlestirilir.

Bulus konusu sistem, rüzgar enerjisinden en verimli sekilde yararlanmak için yer seviyesinden belirli yükseklikte olmasi gerekiyor. Bunun için tüm sistem bir kolon üzerinde yerlestirilir. Bölgenin ortalama rüzgar hizina ve bölgenin depremsel olup olmadigina bagli olarak kullanilan kolon, boru kolon (5) veya iskele kolon (11) halinde yapilir.

Uygulanan boru kolon (5) veya iskile kolon (11) bir temel yapi (7) üzerine belirli boltlar (6) ile sabitlendirilir.

Bulusun Sanayiye Uygulamasi: Yenilebilir enerji sektöründe, dikey eksenli rüzgar türbinleri kategorisinde yer alan bulusun kullanim alanlari; Sebekeden uzak bölgelerde su pompalamak, Grup halinde, enerji santrali olarak uygulamasi, Büyük binalarin ve gökdelenlerin çatisinda kurulum kabiliyeti olmasi, Tüm hareket eden nesneler (metrolar, gemiler, vapurlar, otobüsler v.s.) üzerinde kurulma kabiliyeti ve hareketten olusan rüzgar enerjisini elektrik enerjisine çevirme kabiliyeti olmasi, Baska amaçlar için üretilen rüzgarlardan enerji üretmek için faydalanmasi (Sogutma kuleleri, Sogutma veya havalandirma endüstriyel fanlari, Uçak pistleri SEKIL-l SEKIL-Z

Claims (1)

1. ISTEMLER istem-1: Kanatlar (10), döner saft (8), sanziman (9) ve jeneratörden (4) olusan küresel dikey eksenli rüzgar türbini olup özelligi; türbin (1) yapisinin küresel geometride olmasidir. istem-2: Istem 1'e göre küresel dikey eksenli rüzgar türbini (1) olup özelligi; türbin geometrik yapisinin üstten ve alttan basik küresel geometrik yapida olmasidir. istem-3: istem 1'e göre küresel dikey eksenli rüzgar türbini (1) olup özelligi; türbin (1) kanatlarinin (10) ince metal veya fiberglas malzemeden imal edilmis olmasidir. istem-4: istem 1' e göre küresel dikey eksenli rüzgar türbini (1) olup özelligi; türbinin (1) tüm parçalarinin yagmur, kar gibi olumsuz hava sartlarindan korunmasi için koruyucu (2) parça içermesidir. istem-5: Istem 1'e küresel dikey eksenli rüzgartürbini (1 ) olup özelligi; türbini (1) yüksekte konumlandirmak için bölgenin ortalama rüzgar hizina ve bölgenin depremsel olup olmadigina bagli olarak, boru kolon (5) veya iskele kolon (11) yapilarinin kullanilmasidir. istem-6: istem 5'e göre boru kolon (5) veya iskele kolon (11) yapilari olup özelligi; uygulanan boru kolon (5) veya iskele kolon (1 1 ) bir temel yapi (7) üzerine belirli boltlar (6) ile sabitlenmesidir.