Yatay eksenli rüzgar türbinlerinin enerji, ekserji ve aerodinamik karakteristiklerinin analizi ile ekonomik değerlendirmesi

Bu çalışmada, Türkiye'nin Doğu Akdeniz Bölgesi'nde bulunan iki adet rüzgar santraline ait dört adet üç kanatlı 3 MW kapasiteli rüzgar türbininin enerji, ekserji ve ekonomik analizi ile beş adet üç kanatlı 2 MW kapasiteli rüzgar türbininin enerji ve aerodinamik karakteristik analizleri yapılmıştır. Saatlik rüzgar hızları, güç değerleri, rüzgar yönü ve sıcaklıklar gibi ölçülmüş veriler düzenlenmiştir. Çıkarılan güç, alternatör verimi, mekanik verim, hava yoğunluğu, rotor yarıçapı ve rotor diskindeki akış hızı kullanılarak bulunan eksenel indüksiyon faktörü ve rotor diskindeki akış hızı yardımıyla giriş ve çıkış rüzgar hızları tespit edilmiştir. Güç katsayısı, itme kuvveti ve itme katsayısı hesaplanmıştır. Tüm türbinler için akış indüksiyon faktörü, 5 m/s'den sonra hızla artmakta, 10 m/s'den sonra hızla azalmaktadır. Akış yönündeki rüzgar hızı yaklaşık 6 m/s olduğunda, tüm rüzgar türbinleri benzer şekilde davranmaktadır ve maksimum ekserji verimlerine sahiptirler. Maksimum 2 MW kapasiteye sahip yatay eksenli rüzgar türbininden, yıllık ortalama 8.49 m/s akış hızı altında, %30'luk bir türbin güç katsayısı ve 6.57'lik kanat ucu hız oranı ile, yıllık ortalama 672.68 kw güç elde edilmiştir. Son olarak, üretilen bir birim elektrik enerjisinin özgül maliyetini belirlemek için rüzgar türbinlerinin ekonomik analizi yapılmıştır.