Rüzgar ölçüm istasyonu

Enerji üretim amaçlı rüzgar ölçümlerinin yapılabilmesi için; RT’lerin kurulması düúünülen alanların en uygun yer veya yerlerine rüzgar ölçüm istasyonunun kurulması gerekmektedir. Rüzgar ölçüm istasyonu; bir ölçüm dire÷i üzerine yerleútirilmiú ölçüm sensörlerinden meydana gelir. RES santral sahasının topo÷rafik durumuna göre, sahayı en iyi temsil edecek bir yada daha fazla ölçüm noktası belirlenir ve bu ölçüm direkleri bu noktalara konuúlandırılır. Ölçüm direkleri santral sahasındaki hakim rüzgar yönüne dik olacak úekilde yerleútirilir. ölçüm dire÷inin yüksekli÷i en az RT’nin kule yüksekli÷inin 2/3 katı kadar yapılır. Ayrıca ölçüm

yapılacak arazinin topo÷rafik koúullarına göre ölçüm yüksekli÷i de÷iúmektedir [36, 48, 56]. Günümüzde ölçüm sisteminde; boru ve kafes konstrüksiyon olmak üzere iki tip çelik direk kullanılmaktadır. Ölçüm dire÷inin mekanik ve elektronik olmak üzere

i önemli kısmı mevcuttur. Mekanik kısmı; taban ankraj plaka, çelik halatlar,

meden gerekli üdahalenin yapılabilmesi en önemli avantajıdır. Her iki tip ölçüm dire÷inin

. Ayrıca rüzgar ölçüm tasyonunun kurulaca÷ı noktalara ait 1/25000 ölçekli harita üzerinde UTM ik

borular, kızaklar ve di÷er ek malzemeler; elektronik kısmı ise; anemometre, yön sensörü, veri toplayıcı, kablolar vb. gibi di÷er elektronik cihazlardan oluúur [56]. Çelik boru konstrüksiyonlu ölçüm direkleri, genellikle 10 cm’lik çelik borulardan ve birbirine geçme borulardan imal edilirler. Zor arazi úartlarında dahi montajı kolay olacak úekilde yapılabilmektedir. Ülkemizde en çok çelik boru konstrüksiyonlu ölçüm direkleri tercih edilmektedir. Çelik kafes konstrüksiyonlu ölçüm dire÷i ise, ülkemizde fazla kullanılmamakla birlikte son zamanlarda kullanımında artıú gözlenmektedir. Bu tip ölçüm direklerine tırmanma kolaylı÷ı oldu÷undan, ölçüm cihazlarında herhangi bir sorun tespit edildi÷inde, direk yere indiril

m

gövdeleri çelik olup, ana gövde çelik halatlar ile desteklenmektedir. Ölçüm direklerinin korozyona ve paslanmaya karúı dayanıklılı÷ı esastır [56].

Rüzgar ölçüm istasyonunun kurulaca÷ı yerlerin belirlenmesi çok öneme sahiptir. seçim yapılacak yer, topo÷rafik açıdan son derece uygun olmakla birlikte bu alanda engel yüksekli÷inin 10 katı mesafeden daha yakında baúka yüksek engeller bulunmamalıdır. Çünkü bir nesnenin ölçüm dire÷ine olan uzaklı÷ı, yüksekli÷inin 10 katı kadar mesafe içinde ise, bu nesne yakın çevresel engel olarak tanımlanır. Tepe arkalarında yer seçimi tercih edilmemelidir. Aksi taktirde oluúacak türbülans nedeniyle ölçülecek rüzgar hızı gerçek de÷erinden çok fazla uzaklaúabilmektedir. Ölçüm istasyonunun kurulaca÷ı yerlerde rüzgar akıúının daima laminer olması, ölçüm sonuçlarını daha gerçekçi yapacaktır. Yer seçimi yapılırken deneyimli uzmanların görüúünün alınması yapılacak hatayı önleyecektir

is

(Universal Transfer Mercator) ve co÷refi koordinatları ile deniz seviyesinden olan yükseltisi, uzman elemanlar tarafından tespit edilmelidir [37].

Rüzgar ölçüm istasyonunda kullanılan ölçüm cihazları tamamen do÷al atmosferik úartlarda çalıútı÷ından kapalı yerlerde çalıúan di÷er cihazlara göre ekonomik ömürleri daha kısadır. Paslanma, korozyon, çürüme, aúınma ve buzlanma gibi etkenler yüzünden cihazların ölçüm de÷erleri normalden hızla uzaklaúır. Bu sebeple, rüzgar ölçüm cihazları ve kayıt sistemleri ile elektronik devreleri sıklıkla kontrol edilmeli, bakımları standartlara uygun olarak zamanında yapılmalıdır. Ölçüm direkleri; 10 m, 20 m, 30 m, 40 m, 50 m, 60 m ve 80 m yüksekliklerde olabilmektedir. ùekil 3.10’da standartlara uygun olarak kurulan bir rüzgar ölçüm istasyonu verilmiútir. Rüzgar ölçüm direklerinde en az 2 anemometre (10 m ve 30 m’lerde) ile 1 adet yön sensörü olmalıdır. Ölçüm dire÷inin yüksekli÷inin artması sonucunda kullanılacak nemometre sayısı arttırılır. Örne÷in 50 m’lik bir ölçüm dire÷inde; 10, 30 ve 50 metrelerde anemometre kullanılması daha uygundur. Sıcaklık, basınç ve nem sensörleri genellikle 2 veya 3. metrelere monte edilir. Yine 2 veya 3.metrelere, veri toplayıcı ve gerekirse PV (güneú pili) paneli monte edilmelidir [56].

a

Rüzgar ölçüm istasyonunda kullanılacak anemometreler mutlaka uluslararası kabul görmüú enstitülerin rüzgar tünellerinde kalibre edilmiú kalibrasyon sertifikasına sahip olmaları gerekmektedir. Ölçüm dire÷ine yerleútirilecek anemometrelerden bir tanesi, dire÷in en tepesine, merkez eksenine yerleútirilir. Di÷er anem metre ve yön sensörleri, yan kollar ile ölçüm dire÷ine monte edilir. Yine ölçüm dire÷inin en üst noktasına yıldırım koruma çubu÷u (paratoner) eklenmelidir. ùekil 3.11’de standartlara uygun bir ölçüm dire÷i gösterilmiútir. Ayrıca yan kol mesafeleri, sensörlerin ölçümlerini etkilemeyecek úekilde ayarlanması gerekmektedir (ùekil 3.12). Her bir sensör için,

o

bir yan kol ba÷lantısı yapılmalıdır. Sensörlerin irbirlerinin ölçümlerini etkilememesi için iki sensörün en üst noktaları arasındaki

esafe en az 1,5 m olacak úekilde ayarlanması gerekmektedir. Birden fazla anemometre kullanılması durumunda; iki anemometre arasında en az 15-20 m mesafe bırakılmalıdır [37, 56, 71].

b m

ùekil 3.12. Ölçüm dire÷inde yan kol mesafeleri [56]

Bir rüzgar ölçüm istasyonunda; 30 metrelik bir ölçüm dire÷inde ölçülen parametreler ve ölçüm yüksekli÷i Tablo 3.5’de verilmiútir.

Tablo 3.5. 30 m.’lik ölçüm dire÷inde ölçülen parametreler ve ölçüm yüksekli÷i [37]

Ölçüm Yüksekli÷i (m.) ^{Ölçülen Parametreler} 2 - 3 Çevre Sıcaklı÷ı Basınç 10 Rüzgar Hızı 20 Rüzgar Hızı 30 Rüzgar Hızı Rüzgar Yönü

Bir rüzgar ölçüm istasyonu kurulurken, sensörlerin ölçüm dire÷ine montajında aúa÷ıdaki sıralanan durumlarda göz önünde bulundurulmalıdır [37, 56].

1. østasyon, rüzgar profilini de÷iútirecek engellerden uzak yerlere kurulmalıdır. 2. Ölçüm sensörleri kuzey – güney do÷rultuda olacak úekilde yatay olarak

dire÷e monte edilmelidir.

3. østasyon, ölçüm yüksekli÷ine ba÷lı olarak direk tipi (iç içe geçmeli boru veya demir üçgen, dörtgen profil) úeklinde projelendirilmelidir.

4. Ölçüm dire÷inin yüksek rüzgar hızlarında devrilmesini önleyecek bir ba÷lantı türü ile topra÷a yerleútirilmelidir. Bu amaçla çelik teller kullanılması tavsiye edilmektedir.

5. Ölçüm yüksekli÷i en az 30 m olmalıdır. Arazinin topo÷rafik yapısına göre bu yükseklik artırılabilir.

6. Sistemin uçuúlara engel olmaması için direk üzerine yanıp sönen kırmızı flaúör lamba ve paratoner tesisatı projelendirilmelidir.

7. Direk üzerine monte edilecek sistemlerin periyodik bakım, onarım ve kalibrasyonları için direklerin yatırılabilir olması sa÷lanmalıdır.

8. Sensörlerin yerlerine uygun bir úekilde monte edilip edilemedi÷i kontrol edilmelidir.

9. Ölçüm dire÷i üzerinde en az 2 adet anemometre kullanılmalıdır. E÷er 30 m yüksekli÷inde direk kullanılıyorsa, 10 m ve 30 m de monte edilecek biçimde en az 2 adet anemometre yerleútirilmelidir.

10. Ölçüm aletlerinin kabloları direk üzerine ba÷lanmalı, hiçbir kablo sarkık durumda olmamalıdır.

11. Ölçüm dire÷inin en üstüne yerleútirilecek anemometre, direk ekseni üzerinde ve dire÷in üst seviyesinden yaklaúık 1m yukarıya bütün yönlerde engellerden arındırılmıú olarak monte edilmelidir.

12. Sensörler, yan kol üzerinde ölçüm dire÷ine paralel olarak uzanan en az 30 cm uzunlu÷undaki bir çubu÷un üzerine monte edilmelidir.

13. Ara ölçüm aletlerini ölçüm dire÷ine ba÷layabilmek için yan kol kullanılmalıdır. Bu yan kolların taúıdı÷ı ölçü aletlerinin ölçüm dire÷ine olan uzaklı÷ı, ölçüm dire÷inin çapının en az 7 katı kadar olmalıdır. Uygulamalarda genellikle 1m olarak alınmaktadır. Bu yan kollar hakim rüzgar yönüne do÷ru monte edilmelidir.

14. Yön sensörü 30 m de ve yan kol üzerinde monte edilmelidir. E÷er en üst noktadaki anemometre ile aynı seviyede monte edilecekse, anemometre ile aralarında 2 m mesafe bulunmalıdır.

15. Yıldırım çubu÷u anemometreden en az 50 cm mesafede olmalı ve vibrasyondan etkilenmemelidir. Anemometrenin üzerinde bir yüksekli÷e sahip olmalıdır ve direk düúey ekseni ile 60º açı yapmalıdır.

17. Montajı bitmiú bir ölçüm dire÷i yer düzlemine dik konumda olmalı ve ölçüm aletlerinin hepsi tek bir direk üzerine monte edilmelidir.

18. Aynı tip ve marka ölçüm aletlerinin kalibrasyon e÷rileri birbirinden tamamen farklı olup biri di÷erinin yerine kullanılamaz. Bu nedenle ölçüm dire÷i üzerine monte edilmiú ölçüm sensörleri ölçüm süresince de÷iútirilmemelidir.