szélerőgép, szélerőmű
(szélmotor, szélturbina, szélgenerátor, szélkerék, vízszintes tengelyű, függőleges tengelyű, Savonius, Giromill, Darieus típus)


A szélerőgépek a szél kinetikai energiáját mozgási energiává vagy villamos energiává átalakító berendezések.

Az emberiség elég régóta használja a szél energiáját (szélmalmok, vitorláshajó) az utóbbi években azonban a fosszilis energiahordozók fogytával és környezetvédelmi okokból egyre jobban elterjednek a szélerőművek, alternatív elektromos energia előállítására.

A szél energiáját hasznosító szerkezeteket említik még szélmotor, szélturbina, szélgenerátor néven is.

A különféle sebességekkel áramló levegő mozgási energiájánál fogva képes munkavégzésre. Munkavégző képessége a gázok áramlási törvényei alapján a sebesség harmadik hatványával arányos. (Nem közvetlenül a kinetikus energiával.) A kinyerhető energia természetesen függ a rotor felületétől is.

A napjainkban használatos szerkezeteknek két alapvető típusa van:

vízszintes tengelyű
függőleges tengelyű

Mindkettőnek vannak előnyei és hátrányai, viszont ugyanakkora lapátméretek (lapátkerék átmérő) esetén a vízszintes tengelyű, szárnylapátos szélkerék teljesítménye többszöröse a függőleges tengelyűnek. Ezért terjedt el sokkal jobban ez a típus.
A vízszintes tengelyű hátránya, hogy szélirányba kell állítani, míg a függőleges tengelyű minden szélirány esetén egyformán működik. A vízszintes tengelyűek olcsóbbak.

A lapátok anyaga általában üvgszálas műanyag, de alkalmaznak szénszálasat is.

A vízszintes tengelyű változat két legjellemzőbb képviselője:

soklapátos vízszivattyú
háromlapátos áramtermelő

A függőleges tengelyű változatok legjellemzőbb kivitelei:

Savonius típus
Giromill típus
Darieus típus

Két alapvető felhasználásuk van:
- vízszivattyúk hajtása
- elektromos energia előállítása

Az alábbi ábrán egy elektromos áramot előállító változat felépítése, lényeges részei láthatók. (Vannak olyan egyszerűbb változatok is, ahol a generátor a szélkerékkel egy tengelyen van, hajtómű nélkül). A komolyabb szerkezeteknél a lapátok profilját a szélsebességtől függően állatják, hogy minden szélsebességen megfelelő hatásfokkal működjön. A működésnek van egy minimális és egy maximális szélsebesség-korlátja. (A nagyon alacsony szélsebesség nem képes megforgatni, a nagyon nagy szélsebesség esetén védeni kell, mert károsodhat.)


Felhasznált irodalom