Page 10 - Matematik | Yarıyıl Tatil

Matematik Küçük Değişimlerin Büyük Serüveni

ETKINLIK 3 80 dakika

Son yıllarda ülkeler, güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmektedir.
Özellikle son 10 yılda rüzgar enerjisine yapılan yatırımlar üç kat artmıştır. Dolayısıyla erişilebilir ve
temiz enerjiye yönelik çalışmalar hız kazanmıştır. Peki ‘‘Rüzgar enerjisinden elde edilen elektrik
gücü nasıl hesaplanmaktadır?’’ sorusunun cevabı şu şekildedir. Rüzgar enerjisinin gücünün he-
saplanmasına, hava yoğunluğu, rüzgar hızı, rüzgar gücü katsayısı ve rüzgar türbini kanatlarının
taradığı alan değişkenleri etki etmektedir.
Öğretmen açıklamayı yaptıktan sonra Etkinlik Formu 3’ü ile Ek formu öğrencilere dağıtır. Daha sonra öğren-
cilere yönerge doğrultusunda şu soruları sorar:

Hava yoğunluğu ( t ), rüzgar hızı (V), rüzgar gücü tribünü çalışma kapasitesi (Cp) ve rüzgar türbinin kanatları-
nın taradığı alan (A) olmak üzere; rüzgar enerjisinin gücü (P) aşağıdaki formül ile hesaplanmaktadır:
1
3
P = 1 .. .CA
v
.
t
3
P =
.. .CA
.
v
P
2
t
P
2
ÖĞRETMENE NOT
Rüzgar enerjisi formülünü öğrencilerin incelemesi için zaman tanır.
1) Etkinlik Formu 3-Ek’te yer alan Balıkesir iline ait grafikleri inceleyiniz.

2) Balıkesir iline ait Grafik 1’den yola çıkarak ortalama rüzgar hızını bulunuz. (Çözümünüz için hesap makinesi
kullanabilirsiniz.)

3) Özcan rüzgar türbinleri ile ilgilenen bir mühendistir. Özcan’ın yapmak istediği çalışmalarla ilgili aşağıdaki
soruları cevaplayınız.

a) Balıkesir ilinde 32 metre yarıçapa sahip bir rüzgar türbini inşa edilecektir. Türbinin çalışma kapasite-
sinden en iyi verimi almak için Grafik 2 kullanılmaktadır. Buna göre rüzgar türbininin hangi yöne inşa
edileceğini ve bu rüzgar türbininden elde edilebilecek elektrik enerjisi(watt) aralığını bulunuz. (Çözü-
münüz için hesap makinesi kullanabilirsiniz.)

b) Balıkesir ilinin Edremit ilçesindeki liselerin elektrik ihtiyacı, inşa edilen rüzgar türbini ile aynı özellik-
lere sahip rüzgar türbinleri ile karşılanacaktır. Bunun için şu verilere ulaşılmıştır:

• Bir okulun ortalama aylık elektrik tüketimi 15000 w tur.
• İlçede 13 lise bulunmaktadır.

Buna göre ilçede en az kaç rüzgar türbinine ihtiyaç olduğunu bulunuz. (Çözümünüz için hesap makinesi
kullanabilirsiniz.)

10