A szélenergia a naptevékenységgel összefüggő jeleneség, mely a Föld különböző tájain más-más tulajdonságokat mutat. A szélenergiával kapcsolatos alapfogalmak a hasznosítás lehetőségei és sajátosságai ismerhetőek meg. A folytatásban olvashatunk a szélenergia felhasználásának történetéről és a modern hasznosítás berendezéseiről.
A szélenergia kialakulása
A szélenergia kialakulásával összefüggésben szükségszerű, hogy a Napot, mint a legtöbb földi energiaforrás, így a szélenergia megjelenésének okát és a két energiaforrás összefüggéseit is megismerjük.
A Nap energetikai szempontból megfelel egy fúziós erőműnek, melyből a Föld felé is sugárzó hatás által érkezik energia. Ennek az energiának egy része visszaverődik, egy nagyobbik része pedig eléri a földfelszínt. A felszín és a légkört alkotó gázok által elnyelt energia hőmozgást eredményez vagyis növeli a hőmérsékletet. Ez a hőmérséklet emelkedés eltérő nyomást eredményez a légkörben, tehát a kisebb nyomású magasabb hőmérsékletű légtömeg felfelé, míg a hidegebb és sűrű rétegek lefelé kényszerülnek. A két ellentétes irányú törekvés mozgása révén alakulnak ki a szelek. A levegő alacsony sűrűségéhez képest az áramló légtömegek óriási mozgási energiát hordoznak.
A jelentősebb áramlások főleg az egyenlítő körül képződnek. A felmelegedett levegő innen a sarkok felé áramlik. Ezek az un. antipasszát szelek a harmincadik szélességi fok közelében a lehülés következtében lelassulnak és lefelé irányulva egy szük keresztmetszeten mozognak. A lehült levegő nyomása és súlya megnő, és visszaáramlik a kinduló pont irányába az egyenlítő felé, ezt az áramlást passzátszélnek nevezik.
Ehhez hasonló folyamat játszódik le a mérsékelt égövben felmelegedő és a sarkok irányába tartó áramlatok esetében is, melyre a változékony felszíni körülmények erős hatással vannak. Az óceánok, tengerek és a szárazföld eltérő felmelegedése következtében parti szelek alakulnak ki, melyekre jellemző egyfajta kiszámítható áramlás. Az ilyen parti szelek iránya a napszakok szerint eltérő, mivel éjszaka a vízről magasabb hőmérsékletű feláramlás jellemző, míg nappal éppen fordított helyzet alakul ki.
Léteznek helyi sajátossággal rendelkező légáramlatok, illetve időszakos megjelenésű szelek is. Ezek kiszámíthatósága nehezebb, de energiatartamuk jelentős. Főleg a mérsékelt égövben kialakuló szeleket nevezzük ciklonnak, melyek nagy kiterjedésű légörvények.
Bár a szélenergia hasznosításának története nagy múltra tekint vissza, mégis az utóbbi 30 évben fejlődtek az eszközök rendkívüli mértékben a kutatások következtében. A modern eszközök kifejlesztése párhuzamosan halad az igények bővülésével.
A szélenergiával kapcsolatos alapfogalmak
Szélsebesség: pilanatnyi sebesség, az adott földrajzi helyen egy bizonyos magasságban a terepszint feletti mozgás.
Átlagos szélsebesség: a szélsebesség időbeli átlaga, mely a mért adatokból számított, adott földrajzi helyen és adott magasságban mért értékek átlaga.
Fajlagos szélenergia potenciál: a szélirányra merőleges egységnyi keresztmetszeten átáramló szél mozgási energiája Jele: Ef mértékegysége J x m-2
Fajlagos szélteljesítmény: a szélirányra merőleges, időegység alatt egységnyi keresztmetszeten átáramló energia. Jele: Pf mértékegysége W x m-2
Relatív szélgyakoriság: egy adott szélirány vagy szélirány-tartományba eső szélirányok előfordulása vagy valószínűsége.
Szélirány: a szél mozgási energiájának vízszintes vetülete,
folytatás►►►
16.09.2009