Dünya çapında offshore rüzgar türbinleri ve yeniden tasarlanmış bir offshore rüzgar türbini
Offshore wind türbines worldwide and a redesigned offshore wind türbine
Yazar: TURGUT KEÇİCİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS ÖZER
Bandırma Onyedi Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Açık deniz platformları = Offshore platforms ; Rüzgar türbinleri = Wind turbines

Özet:
Rüzgar, binlerce yıldır insanlık için bir enerji kaynağı olmuştur. Geçmişte rüzgar enerjisi daha çok tarım alanında kullanılmıştır. Elektriğin keşfedilmesi ile birlikte insanoğlu elektrik üretebilecek yeni enerji kaynakları bulmaya çalışmıştır. Avrupa'da daha çok tarım alanında kullanılan rüzgar türbinlerinin elektrik üretmek için kullanabileceğinin anlaşılmasından sonra rüzgar enerjisi elektrik üretmek için kullanılmaya başlamıştır. Günümüzün ve gelecek için önemli bir mühendislik sorunu alternatif enerji kaynakları bulmak ve geliştirmektir. Rüzgar enerjisi ise düşük karbon emisyonlu bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Son yıllarda kara üzerine kurulu rüzgar türbinleri ile birlikte açık deniz üzerine kurulu deniz üstü rüzgar türbinlerinin sayısı artmaktadır. Açık deniz üzerinde bulunan rüzgar, düşük karbonlu bir toplum bağlamında enerji endüstrisi için büyük potansiyel değere sahip temiz, yenilenebilir bir enerji kaynağıdır. Açık deniz rüzgar türbinlerinin temelleri, açık deniz rüzgar türbini tasarımındaki ana zorluklardan birini oluşturmaktadır. Bu çalışmada, dünya üzerinde kurulu açık deniz rüzgar türbinleri ve kurulu güç kapasitesini, açık deniz rüzgar türbinlerinin çeşitlerini, gelecekte kurulması planlanan deniz üstü rüzgar türbini kapasitesini ve 3 boyutlu tasarımı yapılmış bir deniz üstü rüzgar türbinin statik analizi yapılacaktır. Monopile tipi (Tek Kazıklı) bir 3 boyutlu deniz üstü rüzgar türbini tasarımı yapılmıştır. Bu çalışmada tek kazıklı rüzgar türbinlerinde bulunan geçiş parçası klasik tasarımlarının aksine üretilebilirlik, maliyet, montaj süreleri ve ulaşım konuları dikkate alınarak yeniden tasarlanmıştır. Bu sayede klasik tasarımlarda yaşanan, geçiş parçasının tek parça olarak nakliyesinin ve kurulumunun getirdiği dezavantajlar ortadan kaldırılmaktadır. Önerilen tasarım üzerinde yapılan analizlerde 1687 ton statik yük altında maksimum 180 Mpa stress değeri ve maksimum 3.1 mm yer değiştirme görülmüştür.

Abstract:
Wind has been an energy source for humanity for thousands of years. In the past, wind energy was mostly used in agriculture. With the discovery of electricity, mankind has tried to find new energy sources that can produce electricity. After it was understood that wind turbines, which are mostly used in agriculture in Europe, could be used to generate electricity, wind energy began to be used to generate electricity. An important engineering problem for today and the future is to find and develop alternative energy sources. Wind energy is a renewable energy source with low carbon emissions. In recent years, the number of offshore wind turbines installed on the open sea has been increasing together with the wind turbines installed on land. Located offshore, wind is a clean, renewable energy source with great potential value for the energy industry in the context of a low-carbon society. The fundamentals of offshore wind turbines pose one of the main challenges in offshore wind turbine design. 
In this study, offshore wind turbines installed in the world and their installed power capacity, types of offshore wind turbines, offshore wind turbine capacity planned to be installed in the future and a static analysis of an offshore wind turbine with a 3D design will be made. A monopile type 3D offshore wind turbine was designed. In this study, the transition piece in monopile type wind turbines has been redesigned considering manufacturability, cost, assembly times and transportation issues, contrary to their classical designs. In this way, the disadvantages of transporting and installing the transition piece as a single piece, which are experienced in classical designs, are eliminated. In the analyzes made on the proposed design, a maximum stress value of 180 Mpa and a maximum displacement of 3.1 mm were observed under a static load of 1687 tons.