Hidrolik Türbin Performans Testlerinin Yapılmasında Winter-Kennedy Metodunun Kullanılması – Saha Çalışması


Özet Görüntüleme: 60 / PDF İndirme: 69

Yazarlar

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.6948331

Anahtar Kelimeler:

Winter-Kennedy metodu, hidrolik türbinler, debi ölçümü, verimlilik testi

Özet

İnsanlık tarihi boyunca çeşitli enerji kaynakları farklı nedenlerle kullanılmıştır. Ancak 18.yy da gerçekleştirilen atılımlarla enerji kaynaklarının kullanımı bambaşka bir boyuta ulaşmıştır. Buhar makinelerinin icadı, dinamonun bulunması, elektriğin keşfi insanlık için büyük devrimlerin habercisi olmuştur. Teknoloji, ulaşım ve endüstri alanlarındaki büyük atılımlar birlikte toplumların gelişimini ve refahını enerjiye bağımlı hale getirmiş,  enerjiyi hayatın vazgeçilmez bir olgusu haline dönüştürmüştür. Enerjiye olan talebin ise her geçen gün artması, güçlü ve sürdürülebilir enerji politikalarını zorunlu kılmaktadır.

Elektrik enerjisi dönüşümler sonucu elde edilen ikincil bir enerji türüdür. Kömür, doğalgaz, petrol gibi fosil yakıtlar kullanılarak üretilebildiği gibi, güneş rüzgar, biyoyakıt gibi yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak da elektrik enerjisi üretilebilir. Hidroelektrik santralleri yenilenebilir enerji kaynakları arasında bulunan suyun hidrolik gücünü kullanarak elektrik üreten santrallerdir. Bu santrallerin kurulu verimlerinin yüksek olması, herhangi bir zararlı atıklarının olmaması ve ulusal şebekelerin dengelenmesinde kritik rol oynamaları gibi etkenlerden dolayı kullanımını yaygınlaştırmaktadır. Yoğun bir İşletme programı içerisinde tutulan bu santrallerde çalışma koşullarına, yaşa ve ekipmanın durumuna bağlı olarak teçhizatlarında yıpranmalar, tahribatlar, metal yorgunlukları gibi durumlar oluşmaktadır. Bunlardan dolayı santralin performansın kayıpları artmakta, teçhizatın verimliliği düşmektedir. Üretim esnasında oluşan kavitasyon, vorteks gibi olaylar ise bu kayıpları daha da artırmaktadır. Kayıpların en fazla gerçekleştiği yer, türbin ve türbin bileşenleridir. Bu nedenle, özelde türbin verimliliğinin genelde santral verimliliğinin düzenli bir şekilde takip edilmesi ve mevcut durumun sürekli bir şekilde analiz edilmesi santralin ömrünün uzamasını ve oluşan kayıplarının minimum seviyede tutulmasını getirecektir.

Bu çalışmada, Alpaslan-1 Hidroelektrik Santralinde enerji verimliliğine türbinin etkisini incelemek  ve verim kayıplarını tespit edebilmek için saha performans testleri gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, bağıl bir debi ölçüm metodu olan Winter-Kennedy metodu kullanılarak endeks testleri gerçekleştirilmiştir. Testlerde veriler, öncesinde bir ünitede kurulumu yapılmış olan verim izleme sistemi üzerinden toplanmıştır. Yapılan testlerde türbin veriminde %3,5 oranında bir kaybın olduğu tespit edilmiştir.

Referanslar

Demirhan AY, (2006). Küçük Hidroelektrik Santrallerde Türbin Tasarımı. Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul

Devlet Su İşleri (DSİ), (2020). Hidroelektrik Enerji, Yıllık Faaliyet Raporu, Ankara, s: 39-44.

Elektrik Üretim A.Ş. (EÜAŞ), (2020). Türkiye Elektrik Kurulu Güç ve Üretimi Bilgileri, Yıllık Faaliyet Raporu, Ankara, s: 19-23

Elektrik Üretim A.Ş. (EÜAŞ). (2022). “Hidroelektrik Santraller”, https://www.euas.gov.tr/tr-TR/santraller (Erişim Tarihi: 20.04.2022)

Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı (ETBK), Dünya Bankası, Hatcd Ltd., (2020). Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği-Alpaslan-1 HES Türbin Perf

GENSED. (2022). “TEİAŞ, 2022 Ocak Ayı Kurulu Güç Raporunu Açıkladı”, https://www.gensed.org/basin/teias-2022-ocak-ayi-kurulu-guc-raporunu-yayinladi (Erişim Tarihi: 20.04.2022)

Gezer, O. (2021). Verim İzleme Sistemi Kurulumu ve Operasyonlar. EÜAŞ IPA Eğitim Programı, 23 April 2021, Ankara, s: 2-30.

Goyal, R., Gandhi, B.K. (2018). Review of Hydrodynamics Instabilities in Francis Turbine During Offdesign and Transient Operations. Renewable Energy Journal, 116: 697-709

Gögebakan ME, (2019). Hidrolik Türbinlerin Kanat Yüzeylerinde Kavitasyon Olayının İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.Şanlıurfa.

Göğüş M, Köken M, Baykara A, (2013). Su Alma Yapılarında Girdap Oluşumu ve Önlenmesi için Gerekli Düzeneklerin Belirlenmesi, TÜBİTAK MAG Proje Raporu, Ankara, s: 12-19.

Köse F, 1996. Türbin Karakteristik Deneyleri ile Kanat Verimliliğinin İyileştirilmesi için bir Francis Türbini Deney Setinin Kurulması ve Araştırılması. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.

Linguip. (2021). Francis Türbin Nedir, https://www.linquip.com/blog/what-is-francis-turbine/ (Erişim Tarihi: 07.12.2021)

Mercan B, (2014). Orta Ölçekli Hidroelektrik Enerji Tesislerinin İncelenmesi için Örnek bir Çalışma-Bağışlı Regülatörü ve HES. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Enerji Enstitüsü, İstanbul

Özbek G, (2022). Hidroelektrik Santrallerinde Enerji Verimliliğine Türbinin Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Bitlis Eren Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bitlis.

Özgören M, Köse F, Aksoy MH, Canlı E, Solmaz Ö, Doğan S, Yağmur S, 2012. Konya' da Yenilenebilir Enerji Kaynakları Malzeme Üretilebilirlik Araştırması-Su (Hidro) Enerji, Konya Sanayi Odası-Mevlana Kalkınma Ajansı Raporu, Konya, s: 6-43.

Rüstemli S, Özbek G, 2022a. Türkiye'de Enerjinin Görünümüne Genel Bir Bakış. 3.Uluslararası Haliç Multidisipliner Bilimsel Araştırmalar Kongresi 12-13 Mart 2022, İstanbul, s: 264-281.

Rüstemli S, Özbek G, 2022b. Dünyada Enerjinin Görünümüne Genel Bir Bakış. 3.Uluslararası Haliç Multidisipliner Bilimsel Araştırmalar Kongresi 12-13 Mart 2022, İstanbul, s: 651-662.

Rüstemli, S., Özbek,G. (2022c). “Hidroelektrik Santrallerinde Winter-Kennedy Metodu İle Debi Ölçümü ve Türbin Verimlilik Testleri”, Bakü Avrasya Üniversitesi 30. Kuruluş Yılı Münasebetiyle Uluslararası Bilimsel Araştırmalar Kongresi, 27-28 Nisan 2022, Bakü, Azerbaycan,

Sav M, (2010). Francis Tipi Hidrolik Türbinlerde Kavitasyonun Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ

Sargın Ş, (2006). Üretimden Tüketime Elektrik Enerji Sistemlerinde Meydana Gelen Kayıplar ve Giderilmesine Yönelik Çalışmalar. Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

Soral Ç, (2020). Türkiye'deki Enerji ve Enerji Verimliliği Çalışmalarının Tarihsel Değişim Süreci. Yüksek Lisans Tezi, Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Ensititüsü, Osmaniye

Thapa BS, Dahlhaug OG, Thapa B, 2015. Sediment Erosion in Hydro Turbines and Its Effect on the Flow Around Guide Vanes of Francis Turbine. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49: 1100

Westermann J, (2021). Efficiency Improvement. EÜAŞ IPA Training Program, 25-26 March 2021, Ankara, s: 10-55

Tuncer,A. (2021). Su Döngüsü ve Yeraltı Suları, https://yunus.hacettepe.edu.tr/~alaettintuncer /docs/Su.pdf (Erişim Tarihi: 11.11.2021)

İndir

Yayınlanmış

01.08.2022

Nasıl Atıf Yapılır

Özbek, G., & Rüstemli, S. (2022). Hidrolik Türbin Performans Testlerinin Yapılmasında Winter-Kennedy Metodunun Kullanılması – Saha Çalışması. Euroasia Journal of Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences, 9(22), 41–61. https://doi.org/10.5281/zenodo.6948331

Sayı

Bölüm

Makaleler