A szélenergia hasznosításának egyik legősibb berendezései a szélmalmok. A szélmalmok fejlődését és a különböző típusú szélmalmokat ismerhetjük meg. A szélenergia hasznosítása a mezőgazdaságban és más területeken is megmutatkozott a szélmalmok megjelenésével. A mai kor szélenergia hasznosításának gyökerei is megtalálhatóak a régi szélmalmokban, bár az átalakított energiát másként hasznosítjuk.
A mezőgazdasági tevékenységet folytató ősi társadalmak számára az öntözés vagy a gabona megőrléséhez szükségük volt valamilyen erőforrásra. A fejlődés során először emberi, majd állati erőforrás alkalmazása után születtek meg a kezdetleges gépek, így a szélmalom őse is a főleg széles területeken. Az első ismert , a szélenergiát mechanikus gépre jellemző módon hasznosító szélmalomot az iráni, afgán határ mentén Neh-ben fedezték fel egy kutató expedíció során. Ebben a térségben kedvező szélviszonyok uralkodtak, állandó szélirányt hasznosító berendezés alkalmazására. Függőleges tengely-elrendezésű szélmalom, illetve több ilyen jellegű berendezésből álló csoport valószínűleg víz kiemelés céljából működött. A szélkerekekre vitorlát feszítettek és egy agyagtégla fal határolta be a szél útját. Ehhez hasonló jellegű, de malomkövet hajtó változatról maradtak feljegyzések egy ókori arab tudós, Diszmasghi -tól i.e.1271-ből. A függőleges tengelyű szélkerék a legegyszerűbb szerkezet, így nem véletlenül ez a megoldás tünt fel először. A későbbiek során a középkori továbbfejlesztett szélmalmok esetében a vitorlákat csak a lapát felső részére feszítették, így elhagyható volt szél irányát megvezető árnyékoló fal és a szél bármely irányból fújva meghajthatta a szélkereket. A forgó mozgást áttételek segítségével a megfelelő munkához igazították. A középkorban egy újabb felhasználási igényt is jelentkezett, a fa feldolgozását is szélmalmokkal végezhették, a forgó mozgás átalakításával.
A fejlődés során rövidesen egy újabb szélmalom generáció jelent meg, amely vízszintes tengelyű berendezés volt. Ilyen szélmalmot a görög szigeteken és Kis-Ázsiában találtak és ezek közül még ma is működő példányok maradtak meg. A kör alakú építmények fából készültek, általában kilenc küllőre háromszög alakú vitorlákat feszítettek ki. A malom tengelye kiemelhető volt, így amennyiben a szélirány változott, annak megfelelően lehetett igazítani azt. Mivel ez nem volt könnyű feladat, ezért csak tartós szélirány változás esetén állították át a szélmalmot.
A következő fejlődési fokozatban az volt a cél, hogy egy változó szélirányú helyen is használható, könnyen a szélirányra állítható eszköz szülessen. A Németalföldön a "hollandi" nevű, míg Németország területén az un. Bock -malom vált elterjedtté. A hollandi típusnál a vízszintes tengelyt egy kúp alakú tartóra helyezve az egész szerkezet elfordíthatóvá vált. A másik megoldásnál már a további szerkezeti elemek is a széliránynak megfelelően együtt fordíthatóak voltak egy un. királycsap ponton keresztül.
A szélmalmokkal kapcsolatos további elvárás az lett, hogy olyan helyen is használhatóak legyenek, ahol sűrűn változik a szél iránya, de a malom ezt a változást automatikusan követni legyen képes. Bár a függőleges tengelyű szélkerék alapvetően ezt az igényt könnyen teljesítette, tehát elméletileg ennek a megoldásnak kellett volna elterjednie. Miért nem terjedt el ez a változat? A magyarázata ennek az, hogy a ugyanolyan lapátméret és átmérő mellett a vízszintes tengelyű szélkerék 10-szer akkora teljesítményre képes, mint a függőleges tengelyű típusok. Az olyan vízszintes tengelyű malmok, amelyeket a sűrűn változó szélirány szerint lehetett használni az un. bakos típusú szélmalmok voltak, amelyeknél a teljes felépítmény forgatható volt több gyámra támaszkodó függőleges gerenda tengely körül. A kezelhetőség miatt könnyűszerkezetes fa építmények voltak ezek.
A szélmalmok az idők folyamán egyre terjedtek és tökéletesedtek. Hollandiában már nem kizárólag a hazai termelést segítették, hanem már külföldi bérmunkát is válallhattak velük.
Magyarország területén is terjedtek a szélmalmok az öntözést és a gabonaőrlést segítve. Főleg vászon borítású, malmokat használtak, melyekből sok máig is fennmaradt. A Kiskunságon, Kecskeméten az Alföld különböző pontjain ma is találhatunk ilyen, ma már műemléknek számító építményeket.
Az ipari fejlődéssel párhuzamosan a világon több újítással is kirukkoltak, ami a sűrűn előforduló problémákat orvosolta. Főleg az automatizálás és a széllökések által okozott problémára fókuszáltak az újítók. Az Egyesült Államokban már fém szerkezetű vízhúzó szélmalmokat is fejlesztettek, ami nagy nyomatékú, soklapátos szerkezet volt. Ezek előnye volt, hogy alacsony szélsebesség esetén is folyamatosan tudta szivattyúzni a vizet, ráadásul már a viharvédelmi funkciót is tartalmazta, úgy, hogy a nagy szélben automatikusan elfordult, megvédve önnmagát a károsodástól.
A szélmalmok további fejlődését ideiglenesen (néhány száz évre) éppen a fejlődés állította meg, mivel ekkor már a gőz, mint új és modern energiaforrás kezdett elterjedni. Az olcsó és nagy energiforrás lassan kiszorította a szélmalmokat. A gőzgépek előnye volt, hogy bármikor működtethetőek voltak, ellentétben a szélenergia kiszámíthatatlan megjelenésével. Ennek okán rövidesen tömegével szüntek meg a szélmalmok a világon.
A folytatásban a szélenergia hasznosító berendezések két különböző irányát ismerhetjük meg, először az ipari majd a háztartási jellegű berendezéseket
folytatás►►►
16.09.2009