Helisel güneş ve rüzgar türbini tasarımı
Helical solar and wind turbine design
Yazar: YUSUF SERHAT ÇATALORMAN
Danışman: PROF. DR. HAYDAR ARAS
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Fosil yakıtların çevreye olumsuz etkileri ve maliyetlerinin artması buna paralel olarak elektrik kullanım bedelinin yüksek olması, göz önüne alındığında; yenilenebilir enerji kaynakları yönünden son derece elverişli olan ülkemizde bu kaynakları kullanarak enerji üretimine yöneltecek bir ekipmanın tasarımının ve bunun verimliliğinin araştırılması amacı gibi gerekçeler projenin çıkış amacıdır.

	Tasarımı yapılan hibrit sistemin piyasadaki benzerleri, rüzgar ve güneşten aynı ünite üzerinde farklı bölümlerde enerji üretirken, tez konusu olan alternatif sistem ile güneş panelinin aynı zamanda rüzgar türbini olarak kullanılması öngörülmektedir. Bu çalışma dönen bir cihazdan elektrik üretme amacı ile gerçekleştirilmiştir. 

	Henüz literatür araştırılmalarında üzerinde bilimsel çalışma yapılmamış bu fikrin rüzgâr enerjisiyle birleştirilmesi çalışması projenin yenilikçi içeriğini oluşturmaktadır. Bu şekilde çalışabilen hibrit sistem kurulumu ve kullanımı kolay ve özellikle dar alanlarda diğer sistemlere göre büyük üstünlük sağlamaktadır. Bunun yanında mevcut hibrit sistemler stabil olmasına karşın, bu sistemin taşınabilir olması ve estetik yapının da etkisi ile yerel kullanım için cazip olması diğer avantajları arasındadır.

	Bu amaç ile farklı yapılardaki rüzgar türbinleri tasarımları incelenmiş, Unigraphics programında alternatif tasarımla değerlendirilmiştir. Yapılan tasarımlar Ansys Fluent-CFX programları ile analiz edilmiş gerekli değişiklikler tasarıma yansıtılmıştır. Bu şekilde imalatı yapılacak türbinin en uygun fiziki yapısı belirlenmiştir. Aynı zamanda küçük boyutlarda prototip denemeleri yapılarak gerçek durumda karşılaşılabilinecek sıkıntılar ön görülmüştür. Son olarak bu yapı prototipe dönüştürülmüştür. Bu aşamadan sonra testler yapılmış ve gerek tasarım gerekse imalat aşamasındaki aksaklıklar düzeltilmiştir. En iyileştirilen prototip gerçek saha testlerine tabi tutulmuştur. Saha testlerinden elde edilen veriler, analiz programlarından elde edilen veriler ile eşleştirilmiş, MiniTab 16 programı ile formüle edilmiştir.

Abstract:
Considering negative environmental impacts of fossil fuels, increasing cost of consumption and extremely convenient in terms of renewable energy sources in our country need to develop a device for power generation using these sources is reason for initiation of this project.

	Institutionalization of university-industry cooperation with the planned project and the commercialization of scientific studies in the university, will create added value to our country, a level that can compete in international markets will be the development and commercialization of a new product. In addition, solar and wind renewable energy sources will benefit from a new compact hybrid system. The hybrid system will be designed in solar panel used as a wind turbine. The similar products on the market made this production in different sections. There is no such as a study in literature. For that reason, contribution of this study on national objectives will be higher.

	Vertical type wind turbine has been designed. Solar panels was integrated on turbine winds. Rotating solar collector design which is one of the most important issues to investigate the issue of electricity generation. The hybrid system setup provides greater supremacy than the traditional systems especially , setup, easy to use in narrow fields. Portable and aesthetic structure  of this new hybrid system are advantages for the traditional systems.

	The wind turbine wasdesigned with Ansys Fluent and Unigraphics programs. This structure has been transformed into prototype . After this, the deficiencies in the tests conducted both by design and manufacturing stages have been corrected. The optimized prototype has been subjected toactual fieldtesting. This study also T.C. Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı has been found worthy of support by the San-Tez project and the project was carried out with 01657.STZ.2012-2 number.