Bir meskenin elektrik ihtiyacının rüzgar türbini ve güneş panellerinden oluşan hibrit sistem ile sağlanması
Supplying electricity demand of a house with hybrid system which consists wind turbine and solar panels
Yazar: ABDULLAH KÜRŞAT AKTAR
Danışman: DOÇ. DR. SEZAİ ALPER TEKİN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Hibrit enerji = Hybrid energy ; Rüzgar enerjisi = Wind energy

Özet:
Dünyadaki fosil yakıtların tükenebilir olması, özellikle petrol ve doğalgazın belirli ülkelerin kontrolü altında olması, dünyanın içinde bulunduğu siyasi krizler, her ülkenin ihtiyaç duyduğu enerjiyi öz imkanlarıyla karşılama gerekliliğini ortaya çıkarmıştır.
Bu çalışmada; rüzgar türbini ve güneş panelinden oluşan bir hibrit sistem ele alınmıştır. Evsel ihtiyacı karşılama hususunda tez çalışmasının yapılabilirliği değerlendirilmiştir. Sistemde yer alan rüzgar türbini, eksenel akılı sabit mıknatıslı ve çift rotorlu olacak şekilde inşa edilmiştir. Yapılan testler sırasında ölçülen değerlerin hesaplanan değerlere yakın olduğu görülmüştür. Güneş paneli olarak polikristal tipte bir panel seçilmiştir.
Meteoroloji Genel Müdürlüğü'nden alınan veriler kullanılarak rüzgar türbini ve güneş panelinin bir senelik periyotta yapacağı üretim hesaplanmıştır. Bu çalışma Kayseri sınırları içerisinde kırsal ve şehir olarak değerlendirilebilecek iki farklı bölge için yapılmıştır. Bu değerler ışığında maliyet ve geri ödeme süresi hesaplandığında evsel kullanım için tasarlanan bir hibrit sistemin kırsal alanda kullanılmasının daha avantajlı olduğu tespit edilmiştir. Şehirdeki elektriksel altyapının hazır olması ve yapılaşmanın rüzgar akışını olumsuz etkilemesi, kırsal alanın altyapıya uzak olması ve rüzgar akışını bozacak yapay engellerin olmaması dikkate alındığında, tespit edilen sonucun beklentilerle uyuştuğu görülmüştür. Yapılan hesaplamalarda güneşten ve rüzgardan elde edilen enerjinin zamana göre değişken olduğu görülmüştür. Rüzgar ve güneş potansiyellerinin birbirini tamamlayacak şekilde sistem oluşturmanın enerji ihtiyacını karşılamada daha verimli olacağı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Rüzgar Türbini, Güneş Paneli, Eksenel Akılı Sabit Mıknatıslı Jeneratör, Hibrit Sistem, Bölgesel Karşılaştırma

Abstract:
Consumability of fossil fuels in the world, especially oil and natural gas being under the control of certain countries, political crises in the world are shown the necessity of meeting the energy needs of each country by own potential.
In this study; a hybrid system consisting of a wind turbine and a solar panel is discoursed. The feasibility of the thesis in terms of meeting domestic needs has been assessed. The wind turbine in the system was built as axial flux permanent magnet and double rotor. It was observed that the measured values in the tests were close to the calculated values. A polycrystalline class panel was selected as a solar panel.
Using the data obtained from the General Directorate of Meteorology, the production of the wind turbine and the production of the solar panel for one year is calculated. This study was carried out for two different regions within the borders of Kayseri that could be considered as rural and urban. It has been found that it is more advantageous to use a hybrid system designed for domestic use in the rural area when the cost and reimbursement period are calculated in the light of these values. Considering that the electrical infrastructure in the city is ready to use and buildings have a negative effect on the wind flow, the rural area is far away from the infrastructure and there are no artificial obstacles to disturb the wind flow, it is seen that the result determined is compatible with expectations. After the calculations are made, it is seen that the energy obtained from the sun and wind is variable depending on time. It is determined that building a system with wind and solar potentials complement each other is more efficient to supply energy needs.

Keywords: Wind Turbine, Solar Panel, Axial Flux Permanent Magnet Generator, Hybrid System, Regional Comparison