Kis szélgenerátorok elhelyezésének szempontjai

A szél mozgási energiája, mechanikai munkává alakítva többek között felhasználható különféle gépek és eszközök működtetésére és villamos generátorok hajtására.

Egy szélerőmű elméleti maximális villamos teljesítménye

  • A = a szélerőmű rotorjai által súrolt felület (D2p/4) [m2]
  • ρ = a mindenkori levegő sűrűsége [kg/m3]
  • v¥ = a levegő sebessége [m/s]
  • 16/27 = a Betz féle maximum teljesítmény-tényező (Cp), az erőmű elméleti maximális és a szél mozgási energiájában lévő (lehetséges) teljesítmény viszonya.
  • átviteli hatásfok = hö = hl·hm·hv = aerodinamikai x mechanikai x villamos technikai.

Látható, hogy egy adott generátorral termelhető villamos energia teljesítményét és mennyiségét alapvetően a pillanatnyi és az átlagos szélsebesség határozza meg.

Ebből következik, hogy a berendezéseket olyan helyekre kell telepíteni ahol kedvezően nagy a szél sebessége.

A szél a sebessége a talajtól távolodva a magasságtól függ, és a növekedése exponenciális összefüggéssel írható le.

A gyakorlatban ez a kisebb erőművek hátrányait ez a természeti összefüggés határozza meg.

A kis erőművek teljesítménye 1,0-50kW-ig terjed. A generátorok földtől való távolsága legfeljebb 20-50m lehet, ahol a szélsebesség 35-40%-al kisebb, mint a nagy berendezések 100m-es magasságában. További hátrány, hogy a föld közelében igen sok a zavaró tényező, ami a szél sebességét rontja, árnyékot ad és az irányát is állandóan módosítja, s ezek által jelentősen csökken a kinyerhető teljesítmény. 20-30 m magas facsoport, vagy építmény mögött a szél 200-300m-es távolságig zavart szenved, tehát oda kisebb egység nem telepíthető. Településeken a kis generátorok létesítésének korlátait e tény alapvetően megmagyarázza. A 6-14m magas építményeknél legalább 30m-re kell a generátort telepíteni ahhoz, hogy a jó teljesítményhez szükséges egyenletes, turbulencia mentes szelet kapjunk. Ennek megvalósítását a technikai nehézségeken túl a szomszédok zavarása nélkül nem valósítható meg, részben a hang, részben a villódzó hatása miatt. Tehát a kisebb generátorok településeken kívül és ipari övezetekben (azok külterületein) telepíthetők, mindig ügyelve arra, hogy előttük a fő szélirányokban akadály ne legyen (lásd az ábrát).

A kisebb gépektől az alacsonyabb generátor elhelyezés miatt fajlagosan semmiképpen sem várhatunk a nagyokhoz hasonló teljesítményt, de még kedvezőtlenebb helyzet a beruházási költségükre vetítve, mivel az (hozzávetőlegesen) egy kW teljesítményre vetítve kétszer nagyobb, tehát a beruházásuk megtérülése minimálisan a kétszeresen hosszabb. Csak olyan helyen célszerű a használatuk, ahol más energianyerési lehetőség csak drágábban valósítható meg, ill. hagyományos fosszilis energiahordozó felhasználása erősen környezetszennyező lenne. Ilyenek lehetnek környezetvédelmi területek mellet létesített hétvégi házak, vadászházak stb. A mechanikus vízhúzó változatokat szívesen használják vadgazdaságokban vadállatok ivóvíz ellátására településektől távoli területeken.

Hírlevél feliratkozás

8900 Zalaegerszeg,
Levendula utca 39.
Tel.: +3692/510275
Fax: +3692/510276