Természetes energiák

Szélenergia

A szélenergia hasznosítását többféleképpen csoportosíthatjuk, például felhasználók jelleg szerint (ipari vagy magán), vagy a felhasználás módja szerint (áramtermelés, vízszivattyúzás), de akár a tengelyek szerint is, mert van vízszintes és függöleges tengelyü. Áram termelhető ipari létesítményeknek éppen úgy, mint családi házak, vagy hétvégi házak számára. Ezek mellett kielégíthetjük vele elszigetelt területek áramszükségletét, vagy úszó jármüvek, hajók, uszályok áramigényét is. Vízellátási problémák közül a következőket oldhatjuk meg szélenergia használatával: vízhiányos területek vízpótlása, öntözés vagy állatok itatás, belvízvédelmi problémák, valamint szennyvízelvezetés.

Mi ezen honlap keretein belül fĂľként a magáncélú felhasználást mutatjuk be.

A szélenergia legnagyobb előnye az, hogy ingyenesen, és hogy bárkinek a rendelkezésére áll, mert egy ház tetején elhelyezett néhány méter magas szélturbinával hasznosítható a szél mozgásának energiája. További fontos előnyként említhetĂľ meg, hogy ez az energia folyamatosan megújul a természetben, azaz folyamatosan használható. Ez az energia pedig környezetbarát, mivel ez a természetben termelődik úgy, hogy nem károsítja azt. Mindemellett szintén fontos előnyös tulajdonság, hogy a szélenergiát hasznosító berendezések problémamentesen üzemelnek hosszú idön keresztül, így a beruházás hosszú távú megtérülése számos esetben biztosított.

Azonban kockázatos erre alapozni, nagyobb ráció található az összevont, úgynevezett hibrid rendszerek kiépítésben. Ezek olyan rendszerek, melyekben a szélturbinák mellett szolár panelek is találhatóak, napelemekkel vagy napkollektorokkal, a jobb kihasználtság érdekében. Hiszen hiába található hazánkban is gazdaságosan kinyerhető szélenergia, hogyha éppen nem fúj a szél, akkor nem tudjuk alkalmazni ezeket a berendezéseket, még ha a hatásfokuk kimagaslóan jó is. Ezek a rendszerek jól kiegészítik egymást, hiszen nagy általánosságban elmondható hazánk időjárásáról, hogy magas a napsütéses órák száma, valamint hazánkban a szélenergia is jól hasznosítható. Azért állítható nagy biztonsággal, hogy a hibrid rendszer jobban üzemel, mint a monogám, mert amikor nincs napsütés, akkor általában a szél energiája hasznosítható, és ez fordítottan is igaz. Vannak olyan települések is, ahol más készülékek is betársíthatóak a hibrid rendszerbe, Ilyenek például az, ahol rendelkezésre áll öntözésre, vagy éppen állatok itatására hasznosítandó vízi erőforrás, melyet szintén megújuló energiák segítségével müködtethetünk.

Az ily módon megtermelt energia felhasználása akkumlátorok segítségével történik. Az elektromos áram, melyet a szélturbinák termelnek ilyen akkumlátorokban tárolható, melyek kielégítik lakásunk áramfogyasztóinak villamos energia igényét. Lakásunkban bármilyen időszakban használhatunk akármilyen áramfogyasztó eszközt, mivel ezek az akkumlátorok nem csupán közvetítik az energiát, hanem egyben tárolják is, így nem áll fenn annak a veszélye, hogy villamos energia nélkül maradunk a szélcsendes időszakokban. Így egy teljes körfolyamatban is alkalmazhatóak, hiszen éjszakai is használható a szél energiája, így ezen időszakban több áramot tudnak raktározni, hiszen lakásunkban ekkor csupán néhány elektromos berendezés müködik.

Ezek az akkumlátorbankok jól türik a nagy kihasználtságot, és folyamatos kisütés és újratöltés mellett is átlagosan 10 évig müködnek jelentősebb problémák nélkül, mindemellett karbantartási igényük is minimális.

 

Telepítés elött

Mindenki számára könnyen belátható, hogy a szélkerék teljesítményét nagyban befolyásolja a szél iránya, valamint sebessége. Az ipari teljesítményeknél van nagyon jelentős szerepe a szél mérésének, hiszen itt nagyon fontos meghatározni, hogy mekkora a kinyerhető teljesítmény, és ehhez optimálisan kell kialakítani, valamint tájolni a széleröművet, vagy szélfarmot. A szél mérése több módszer áll rendelkezésre a mechanikus és a szoftveres mérés is jól múködik, és mindkettővel meghatározható egy adott területre specializálható széltérkép.

Abban az esetben is érdemes szélmérést végeznünk, illetve végeztetnünk, ha házunkra szeretnénk szélrotort, szélturbinát felszerelni. Ez akkor szükséges leginkább, ha a telepítendö berendezéshez fontos tudunk a szél irányát és erősségét. Léteznek ugyanis már olyan berendezések, amelyeket forgórészekkel szerelnek, így automatikusan beállnak a szél irányába. Ezekröl bővebb információt a szélturbinák részletezésénél olvashatnak.

További információt kaphatunk a szél tulajdonságairól a különböző meteorológiai jelentésekben, honlapokon, azonban ezek nagy hátránya, hogy csupán átlagos adatokat tartalmaznak, és nem helyspecifikusak, azaz nem biztos, h jól tudjuk alkalmazni öket a saját épületünk széltulajdonságainak meghatározásához.

 

Telepítés

A telepítés során minden esetben be kell tartani a készülék gyártója által meghatározott előírásokat, különben nem nyerhető ki optimális teljesítmény a szélenergiát hasznosító berendezésekböl.

Hazánkban az általános szabályok önmagában álló szélkerék esetén 6 méteres magasságig viszonylag kevés megkötést írnak elő, míg az épületek tetejére szerelt szélturbinák esetén hasonló előírások találhatók a ház gerincét 3 méterrel meg nem haladó készülékekre. Mindenképpen fontos megjegyezni, hogy ezekben a magasságokban a kisebb teljesítményú szélkerekek üzemelnek, a nagyobb teljesítményüek magasabban, nagyjából 10-15 méteres magasságokban realizálják optimális teljesítményüket, ahol egyenletesebbek a szélviszonyok.

 

Szélkerekek, szélturbinák

Többféleképpen tehetünk különbséget a szélturbinák között, például használati formájukat tekintve megkülönböztetünk áramtermelő és vízszivattyúzó szélkerekeket, de csoportokra bonthatjuk őket teljesítményük, alkalmazásuk, vagy rögzítettségük szerint is.

A vízszivattyúzásra kialakított szerkezetek felépítése viszonylag egyszerü, müködési elvük is többnyire mechanikus. Ezek a szerkezetek sok lapáttal vannak felszerelve, mely lapátok nagy méretüek, hogy kis szélsebesség esetén is müködjenek. További fontos tulajdonságuk, hogy nagy nyomatékigényü szerkezetek müködtetésére alkalmasak, és hogy nagy szélben önállóan leállítja őket egy mechanikus szerkezet, amire azért van szükség, mert ezekben a berendezésekben a túl nagy sebességü szél kárt tenne.

Az áramtermelésre használható szélkerekek, szélrotorok teljesen más felépítésĂťek, mint az elĂľzĂľekben bemutatott víz mozgatására képes társaik. Könnyen felismerhetĂľek ezek a szélturbinák lapátjaik számáról, hiszen minden esetben 1, 2 vagy 3 darab lapáttal készítik Ăľket, optimalizálva a nagy sebességĂť forgásra. A lapátok kialakításánál aerodinamikai tulajdonságokra is ügyelni kell, melyet a tervezĂľk határoznak meg a típustól függĂľen.

Az áramtermelés egy mágneses, többpólusú, beépített generátoron keresztül történik, melyeket kizárólag ezekhez a berendezésekhez terveznek és gyártanak. Valójában ezek a berendezés legköltségesebb szerkezeti elemei, elĂľállítások nagyfokú precizitást és magas szintĂť technikai fejlettséget igényel, ebbĂľl következĂľleg gyártásuk rendkívül költséges.

A felhasználási területeken belül megkülönböztetünk fix tengelyĂť, valamint forgó tengelyĂť szélkerekeket.

A rögzített, fix tengelyĂťeknél is több csoportra oszthatjuk a rotorokat. A legrégebbi típusok azok, amelyek csak meghatározott intervallumú, optimális szélerĂľsség esetén mĂťködnek, amint a szél erĂľssége elhagyja ezt az intervallumot, lefékezik a forgó mozgást, és leállnak. Az ennél fejlettebb szélkerekeknél a mĂťködéshez szükséges minimum szélerĂľsséget egy nagyon alacsony skálaértékben határozták meg, így ezek már szinte a legapróbb szélben is képesek mĂťködni. Természetesen van egy maximális szélerĂľsség, ahol leállítja a mozgást a szerkezet, mert efelett a szél felett már tönkremegy a generátor. A legújabb fejlesztés ezen a típuson az volt, hogy a kereket több irányból fújó szél is meg tudja úgy hajtani, hogy a teljesítménye közelítsen a maximum felé.

Vannak azonban olyan szerkezetek, melyek egy speciális farok rész segítségével beállnak a szél irányába, így ezekkel bármilyen irányú és erĂľsségĂť szelet hasznosíthatunk. Természetesen ezeknél a gépeknél is meghatároztak egy minimum szintet, amikor még nem mĂťködik, és egy maximum szint, amikor már nem funkcionál a berendezés.

 

Vízszintes tengelyĂť, függĂľleges tengelyĂť

Az elĂľzĂľekben bemutatott szerkezetek vízszintes tengelyĂťek, azonban léteznek függĂľleges tengelyĂť berendezések, a következĂľkben ezek néhány tulajdonságát ismertetjük. Elterjedtebbek a vízszintes tengelyĂť szélrotorok, mert ezek költség-hatékonyabbnak bizonyultak az eddigi használatok során, de vannak olyan vélemények, melyek jobbnak tartják a függĂľleges tengelyĂť berendezéseket. Az Európai Unió területén belül nincs jelentĂľsebb részesedése a függĂľleges tengelyĂť szélturbináknak.

Az alábbi képeken látható a függĂľleges tengelyĂť szélturbinák néhány másik fajtája, amik alkalmazhatóak lakókörnyezetben is:

A HuPont.hu ingyen weblap készítő egyszerű. Weboldalak létrehozására: Ingyen weblap

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat