Miért van a szélturbináknak madárcsapkodó és hangos lapátjuk?

Tele van a net olyan szélerőművek lelkesítő és látványosan kidolgozott projektjeivel, amelyek kiküszöbölni hivatottak a világszerte elterjedt lapátos tornyok hátrányait. Nem csapkodják le az égből a sasokat, egységnyi területre több fér el belőlük, csendesek és olcsón telepíthetők. Legalábbis ezt ígérik, ígérték a fejlesztők.

Nézzünk pár példát! 76 ezer dolláros 2015-ös Indiegogo-projekt is volt a spanyol Vortex Bladeless, egy földbe szúrt tölcsér, amely egy hastáncosnő bájával billeg a szélben, így hasznosítja a szél energiáját:

A cég weboldalán tavaly márciusi az utolsó blogbejegyzés, azóta csend van az ígéretes és sok fejlesztési forrást szerzett projekt körül.

Aztán volt egy nagyon látványos piezoelektromos szélfarm is, ebben szélfútta szőrszálakként lengedező póznák termeltek áramot. Ez volt a Windstalk (már a neve is zseniális: lehet wind stalk, avagy szél-szár, illetve wind's talk, avagy a szél szava, nagyon költői):

Windstalk: a sivatagba szúrt, szélben lengedező botokban piezoelektromos generátorokban keletkezett volna elektromos áram

A legutolsó érdemi hír a Windstalk-kal kapcsolatban valamikor az évtized elején keletkezett, azóta semmi, sőt, még annál is szomorúbb a helyzet; a domain eladó:

Szabad a vásár, indulhat újra a befektetővadászat!

Az úgynevezett VAWT-okkal, a függőleges tengelyű szélturbinák (Vertical Axis Wind Turbine) projektjeivel pedig végképp tele a net. A kivágott oldalú műanyagoshordótól a póznára fűzött fűnyíró-hengerkésig mindenféle kivitelben próbálkoznak, próbálkoztak vele világszerte. Még Felcsúton is!

Egy szép kis 6,5 kW-os házi VAWT

De valahogy mégiscsak a klasszikus lapátos, madárgyilkos turbinák szaporodnak tovább világszerte, a jópofa projektek pedig sorra kidőlnek a versenyből. Mi lehet ennek az oka?

Eredendően a jobb hatékonyság. A turbinalapátok ugyanúgy az áramló levegő rafinált megvezetéséből származó felhajtóerőt hasznosítják, mint a repülő szárnya vagy a hajók vitorlája. Elméletileg így a szélből kinyerhető energia mennyisége felületarányosan 59%. Sík lapátokkal ez az elméleti maximum érték 18%. Az egyéb hengeres, hajladozó dolgoknál pedig ki tudja, mennyi, de biztosan nem a szárnyprofil értéke.

A kis, oszlopszerű erőművek fejlesztőitől gyakran hallható, hogy ezek ugyan egyenként kevesebb szelet bírnak befogni, de sűrűbben lehet őket telepíteni. Sajnos ez nem így van: aki ment már be egy erdőbe szeles időben, érzékelhette, mi marad a szélből, ha át kéne fújnia egy csomó fatörzs között.

Az is probléma, hogy a szél nem egyenletesen fúj. A leghatékonyabban a folyton változó erősségű és irányú szelet nagy felületű, nagy tömegű, nagy tehetetlenségű, egyenletesen termelő szerkezetekkel lehet kihasználni, amelyek lendületből "ugorják át" a kihagyásokat, irányváltásokat. És persze egy területen egy nagy turbina súrlódási veszteségei is kisebbek, mint egy csomó kicsié.

Ha pedig felnagyítjuk ezeket a kiserőműveket, újabb probléma lép fel. Extrém erős széllökésekben nehéz lenne biztonságban üzemeltetni őket, míg a hagyományos turbinák lapátjai ilyenkor egyszerűen kifordíthatók a szélből. Szerkezettől függően a turbulencia is jelentőssé válhat a szélbefogó felületek körül és olyan rezonanciák is kialakulhatnak, amelyek kikezdik a szerkezetet. Mindezt magyar példa is illusztrálja, a már említett felcsúti kísérletből.

Szóval úgy néz ki, egyelőre maradnak a madárcsapkodó szélfogók. Háztartási léptékben el lehet játszani más módszerekkel, de ipari méretben maradnak a lapátos turbinák. Bocs, madarak!

Grafikon: GWEC


Népszerű
Uralkodj magadon!
Új kommentelési szabályok vannak 2016. január 21-től. Itt olvashatod el, hogy mik azok, és itt azt, hogy miért vezettük be őket.