Szélkerék, szélturbina

A szélmalomtól az áramot termelő vízszintes vagy függőleges tengelyű szélkerékig egyenes út vezetett. Ma már városi környezetbe is telepítenek szélkereket, ilyet tanyákon sőt Budapesten is láthatunk.

Napjainkban fokozódik az igény a megújuló energiaforrások iránt. A szél az áramló légköri levegő mozgási energiája, a levegőt pedig a hőmérséklet-különbségek okozta nyomáskülönbség mozgatja, így tehát a szélenergia forrása is a Nap. Szélmalmok ősét már több ezer éve használták, egyik első ismert leírása kétezer éves: az Alexandriai Hérón szélkereke. A szélenergia hasznosítása a XVIII. század óta visszaszorult, napjainkban azonban a megújuló energiaforrásokkal együtt rohamosan terjed, főként villamos áram termelésére használják. Bár a szélkerék említésekor sokan a nagy szélerőmű parkokra gondolnak, városi környezetben és tanyákon is megállják helyüket.

Működése
Rendkívül egyszerűen működik a szélturbina: az áramló levegő megforgatja a lapátkereket, az pedig a generátort, amely a forgási energiát villamos energiává alakít át. A megtermelt áramot vagy a villamos hálózatba táplálják, ez a szélerőművekre és a városi használatra jellemző, vagy pedig sziget üzemmódban, akkumulátorok segítségével helyben használják föl, ez főleg tanyákon, illetve az egyéni felhasználók esetén jellemző.

Típusai
Alapvetőenkét változat ismert: a vízszintes tengelyűt láthatjuk a nagy szélerőműparkokban, amíg a városi használatra inkább a csendesebb függőleges tengelyű (vertikális) szélkerekek valók.

Előnyök, hátrányok
A szélkerék előnye, hogy viszonylag alacsony a beruházási költsége, és kevéssé terheli a környezetet. Hátránya a széljárás viszonylagos kiszámíthatatlanságából következik. Így a kapott energia mennyisége is változik napszakonként és évszakonként. Ráadásul a szél sebessége független a villamos hálózat csúcsfogyasztási időszakaitól. Mivel a kedvező széljárás alatt termelt villamos energiát nem lehet hatékonyan tárolni, és a hálózatba táplálásuk stabilitási problémákat okozhat, ezért hosszabb szélcsend esetén rendszerint a hagyományos erőművek biztosította megbízhatóbb, de környezetszennyezőbb energiát kell használni. Szelesebb időszakok esetén pedig szélerőműveket kell leállítani.
Ha önellátásra szeretne valaki berendezkedni, akkor a szélkereket napelemmel együtt ajánlott telepíteni, ugyanis általában igaz, hogy ha nem süt elég nap télen vagy éjszaka, akkor viszont nagy eséllyel a szélkerék termeli az áramot. De sziget üzemmódban akkumulátorra mindenképp szükség van a megtermelt áram tárolására.

Szélkerék a városokban
A vízszintes tengelyű szélkerekeket az általuk keltett zajok miatt is támadják. Itt a levegő lapátok körüli áramlásából származó zajok játsszák a főszerepet. Viszont a városi környezetbe ajánlott függőleges tengelyű szélkerekek jóval csendesebbek. London Croydon városnegyedében telepítették azt a nyolc darab függőleges tengelyű szélkerékből álló rendszert, amelye egy irodaház 160 dolgozóját látja el villamos energiával. E szélkerekek esetén legalább 25 éves élettartam mellett 10 éves megtérüléssel számolnak.
Budapesten, a Pusztaszeri úton láthatunk függőleges tengelyű szélkereket. Az épületet, amelynek a tetején áll, Európa egyik legkorszerűbb épületgépészetével szerelték föl. A közel nullenergiás épület maga megtermeli azt a villamos és hőenergiát, amelyet fölhasznál. A szélkerék mellett napelem, napkollektor, hőszivattyú és hővisszanyerős szellőzőberendezés termeli az energiát. Ezek mellett természetesen az épület rendkívül jól szigetelt. A télen a talajból kinyert hőt nyáron az épület hűtésekor visszatáplálják a talajba.

Dr. Berecz Tibor, Timaffy Lilla

Forrás: wikipedia.hu, archipedia-uk.com, szelkerekcentrum.hu, mszet.hu, winfo.hu, siemes.com