SZLERMVEK 2010 27 Zsombok Anetta Szl E m

SZÉLERŐMŰVEK 2010. 27. Zsombok Anetta

Szél: E = ½ m v 2 § gradiens erő Ideális eset: § Coriolis-erő Pf = ½ ρ v 3 Valóság: • a nyomás ingadozik • a hőmérséklet növelésével a levegő sűrűsége csökken • vízgőztartalom is csökkenti a levegő sűrűsége § centrifugális erő § súrlódási erő: Ekman-spirál

Működési elv: Sugárelmélet – áramcső • a rotor keresztmetszetében forgó lapátok szaggatják az áramvonalat • Betz -”korrekció”: Pmax = 16/27 ∙ ½ ∙ ρ ∙ A ∙ v 13 Teljesítménytényező az áramcső a rotor előtt beszűkül, a teljesítmény növekedésével a rotorra egyre kevesebb levegő jut Ténylegesen az energia 20 -30%-a hasznosítható!

Hol? Milyen feltételekkel? WASP-szoftver: Standardizált meteorológiai szélmérések alapján egy adott terület várható éves átlagos szélteljesítményének meghatározása. • topográfia • érdesség • árnyékolás „Szélsebesség-szabályok”: v ≥ 4 m/s : beindul a „lapátolás” 12 m/s ≤ v ≥ 15 m/s : „legkedvezőbb” v ≥ 25 m/s : leállítás

Szerkezet: Jellegzetes konstrukciók:

Rotor: • általában 3 szárnylapát • kb. d = 30 -70 m körátmérő (=700 -3800 m 2) • nagyszilárdságú, üvegszállal erősített, többrétegű, belül üreges műanyag • szárnyak elforduló gördülőcsapágyakkal a rotoragyhoz • rotoragyban a vezérlés szerkezeti elemei • rotortengely biztosítja az összeköttetést az állószerkezetekkel

Hajtómű: • többfokozatú, gyorsító áttételű nyomaték • elemei kényszerkenésűek, gumituskóval csatlakozik a gépház aljzatához Fékszerkezet: • a hajtómű és a generátor közötti tengelyen, elektrohidraulikus rendszerrel működtetett tárcsafék Generátor: • duplatekercselésű, aszinkron (speciális tekercselés) • Kisebb vsz – kisebb fordulatszám – jobb hatásfok Tartószerkezet: • csővázas, 20 -30 m hosszúságú, hengerléssel, hegesztéssel összeállított oszlopszakaszok • 8 -12 mm-es falvastagság • belső kötegelés • terepszinten kézi vezérműterminál

Villamos hálózatra kapcsolás

Üzemmód szerint Szigetüzem Hálózati üzem (100 -200 W) (100 k. W – 5 MW) helyben, saját célra hálózati erőműrendszerben max. 10 -20 k. W teljesítmény középfeszültségű hálózatra kombinált üzem villamos hálózat + villamos energiatároló fogyasztók törpe egyenfeszültségről (12/24/48 V) szélfarm (vonal – tárhálós telepítés)

Gazdaságos a világban…Nálunk? A világban évente beépített szélerőmű-teljesítmény (MW)

Európában beépített erőmű-teljesítmények 2008. Szél: 8, 484 GW Gáz: 6, 932 GW Olaj: 2, 495 GW Szén: 0, 762 GW Víz: 0, 473 GW Biomassza: 0, 296 GW Nukleáris: 0, 06 GW Egyéb: 0, 149 GW

Magyarország Széllel termelt villamos energia Éves szélsebesség 75 m-en, 0. 1 m érdességgel

Magyarország 2. Fajlagos beruházási költség: • kombinált ciklus: 500 -800 EUR/k. W • atom: 2000 -3000 EUR/k. W • szél: 1400 -1800 EUR/k. W Értékelhető teljesítőképességre: • 600 -1000 EUR/k. W • 2500 -3800 EUR/k. W • 4500 -6500 EUR/k. W Számítási mód: Pbt • uvh • (1 -ε) / rü • rtmk 1 k. W szél – 10 MJ gáz ; 1 k. W szél – 6, 5 MJ gáz 1 k. W szél – 7 MJ gáz ; 1 k. W szél – 4, 5 MJ gáz

Magyarország 3. Nemzetgazdaság: kiadás Külkereskedelem: • gázbehozatal: 10 -16 GJ/év = 30 -48000 FT/év megtakarítás • import beruházás: 270000 FT/k. W Munkahelyek: külföldi szakértők építik Egyezményes kötelezettségek: • CO 2: túlteljesítjük • megújuló energiák aránya: vannak még alternatívák…

Köszönöm a figyelmet! Érdeklődőknek: Elektrotechnika c. folyóirat (2010. 01. ; 2010. 04. ; 2010. 05. ; számok) Patay István: A szélenergia hasznosítása, Sz. KH Bp. 2003. Uwe Hallenga: A szélenergia hasznosítása, Cser Kiadó Bp. 2004. Sprinter Kiadó szerkesztésében: Megújuló energiák