agyonhallgatott szélerőmű

Felcsút titkai! Az agyonhallgatott szélerőmű kiválthatná a paksi atomot?

A Györgyi Viktor-féle függőleges tengelyű szélerőmű forradalmasíthatná az alternatív energiatermelést – állítja a professzor. Erős és nagyon kicsi szélnél egyaránt működik, ellenben a 3 lapátos szélerőmű hatékonysága korlátozott. Egy ilyen típusú erőműparkkal kiválthatnák Paks bővítését – mindössze egytizedébe kerülne, nem is beszélve a biztonságról. Bár itthon szeretné beindítani a termelést, ha nincs hazai tőkéstárs, kénytelen a tülekedő külföldi befektetőkre hagyatkozni. Egy újabb elszalasztott hazai lehetőség, a szokásos öngyilkos reakció, vagy mi van háttérben?

Nagyon kicsi szélben is beindul

A korábbi – 12 méter magas függőleges tengelyű – szélerőmű prototípusa után idén nyáron felépítették Felcsúton az újabb immár 26 méter magasságú 140 kW-os szélerőművet is, amelyben szinte már a nemzetközileg levédett szabadalom egész technológiája helyett kapott. Györgyi Viktor professzor szerint az 1993 óta tartó fejlesztések nyomán az új típusú szélerőmű forradalmasíthatja az alternatív energiatermelést. Az új konstrukció legfontosabb előnye, hogy kis szélmozgásnál és igen erős szélben egyaránt használható, nem rendelkezik a vízszintes tengelyű típusokra jellemző maximális szélsebesség-korláttal, azok ugyanis kis és nagysebességű szeleknél nem termelnek energiát. Hazánkban pedig jellemzőek a kis szelek. További előnyei közé sorolható, hogy mindegy, milyen irányból fúj a szél.

Kiválthatná Paksot is!

A professzor a hajmáskéri lőtéren végzett méréseket, és szerinte a bakonyi szelekre alapozva Hajmáskér és Bakonykúti térségében telepíteni lehetne egy 5 km széles és 15 km hosszú sávban egy szélerőmű parkot, amivel egy atomerőmű teljesítményét válthatnák ki. Viszont a beruházás költsége csupán egytizede lehetne a Paks II-nek, ami ellen egyébként egyre többen tiltakoznak. A jelentős árelőnye mellett nyilvánvalóan sokkal biztonságosabb, nem kell radioaktivitástól tartani, nem kell a használt fűtőelemeket elhelyezni, temetőt létesíteni, és nem kell attól tartani, hogy pár évtized múlva kifogy az urán.

Ilyen van Amerikában is?

Sokan támadják a professzort, hogy ilyen függőleges tengelyű erőművek már működnek Amerikában, például a Darrieus-típusúak, de mégsem terjedtek el. Györgyi Viktor erre azt válaszolja, hogy azok köszönő viszonyban sincsenek az ő szabadalmával, teljesen más felépítménnyel és mechanikával rendelkeznek. A fizikai megvalósításukat tekintve ezek a külföldi szerkezetek elméleti megalapozás nélkül ad-hoc jelleggel épültek. Nem érti továbbá, ha ennyire a 3 lapátosak a nyerők, akkor pl. Koreában miért öltek dollármilliárdokat függőleges tengelyű szélerőművek megépítésére, vagy legutóbb a dán akadémia javaslatára a kormányzat miért vette tervbe e szélerőművek kutatását. Számtalan országból, Németországból, Norvégiából, Törökországból komoly befektetők támogatnák a beruházást és gyárépítést. A professzor itthon akarja tartani a termelést, de ha nem kap hozzá támogatást, akkor ez a terv kútba esik.

Györgyi Viktor (Fotó: Farkas Tibor)

Fele annyiba kerül mint a 3 lapátos

Míg egy 3 lapátos vízszintes tengelyű 1 MW-os szélerőmű költségei 800 millió-1 milliárd forint között mozognak, addig a hasonló teljesítményű Györgyi-féle erőmű 400-500 millió forintba kerülne, vagyis a gazdasági hatásfoka legalább 40 %-kal kedvezőbb. Például egy társasháznak elegendő 10 kW-os kínai erőmű eladási ára 12 millió forint, addig egy „felcsútinak” csak 6 millió forint. Nem szükséges erős alapozás, mert a súlypontja sokkal alacsonyabban van, mint a vízszintes tengelyű turbinának. A karbantartási és üzemeltetési költségek 65-70 %-kal csökkenthetők az eddig alkalmazott technológiákhoz képest. Élettartamuk sokkal hosszabb, mint 3 lapátos társaiké, a szükséges karbantartás pedig könnyen és gyorsan elvégezhető.

Minimum 10 millió euró!

Egy termelőüzem beindításához kb. 10 millió euróra van szükség, ahol többnyire 5-10 kW-os kapacitású szélerőműveket gyártanának, amelyeket emeletes házak tetejére lehetne telepíteni. Ha viszont a maximális 50 milliárd forintos beruházás megvalósulna, az volumenében 1 millió munkahelyet jelenthetne, amivel a világigényeket lehetne kielégíteni. Bárhol beindíthatják a termelést, nem igényel különösebb beruházást, elhagyott gyártelepek, téeszek, hangárok mind alkalmas helyszínek, magyarázza a professzor, hiszen alkatrészeket gyártanának, míg a végső összeszerelésre egy központilag ellenőrzött üzemben kerülne sor. Nem mellesleg a képzetlen tömegek százezreinek lehetne munkát adni. A kapacitás tekintetében lehet gyártani 5, 10, 25, 30, 50, 100 kW-os, valamint  1, 5 és 10 MW-os erőműveket.

A bírálók elméleteken vitatkoznak

Az utóbbi időkben óriási vitákat és érzelmi indulatokat generált a szabadalom. Egyes szakemberek szkeptikusan néznek az új találmányra, sőt, van aki, elhibázottnak tartja a koncepciót, miközben nem is ismeri annak összes részletét, azt se könnyű kibogozni, hogy ki rendelkezik a professzorhoz hasonló szintű áramlástani ismeretekkel. A magyar tudományos élet hagyományosan „akadémikus” volta pedig történelmi szinten mozog. Nehéz persze azt is felmérni, hogy a háromlapátos szélerőművek mekkora lobbihatással bírnak a szakmára, mondják alternatív energiatermeléssel foglalkozó szakértők.

Vannak már mérések is

A kulcskérdés az, hogy mekkora az a minimális szél, amikor a szélerőmű beindul. A szakmai kánon szerint a meglévő erőművek 3 m/s-nál indulnak. A Györgyi-féle konstrukció pedig már 0,3 m/s erősségű szélnél működésbe lép, ezt a fejlesztők mérései bizonyítják. (A teljesítmény vonatkozásában pedig a Betz-féle konstans határozza meg azt a tényt, hogy a térben érkező szélenergia hány %-át tudjuk maximálisan kivételezni. A Betz-konstans sohasem lehet nagyobb mint 0,59.) Sokan azt mondják, hogy nincs olyan mechanikus szerkezet, ami képes 0,3 s/m-nél beindítani a szélerőművet, Györgyi Viktor viszont azt állítja, hogy épp e probléma megoldását találta meg több mint 15 év kutatómunkája során. Nagy szeleknél szintén nem kell leállítani az erőművet: a szerkezetet már 100 km/órás szél is „megtalálta”, de rendszeresen tapasztaltak a környéken 70-80 km/órás erősségű szeleket.

A prototípus és az új szélerőmű

A Maglev: A Super-meghajtású mágneses szélturbina

Megújuló energiaforrások előállított a szél gyűjtött nagy figyelmet és támogatást az elmúlt években, de gyakran kritizálják az alacsony teljesítmény és a megbízhatóság hiánya miatt. De most egy szuper hatalom szélturbina is jön, hogy lehet, hogy mi a megújuló energia iparnak. A Maglev szélturbina, amely először mutatta be a Szélenergia Ázsiakiállítás Pekingben, várhatóan figyelembe szélenergia technológia a következő szintre mágneses lebegés.

Read more: A Maglev: A Super-meghajtású mágneses szélturbina | Inhabitat - Green Design megváltja a világot 

Mágneses levitáció egy rendkívül hatékony rendszer a szélenergia esetében. Íme, hogyan működik: a vertikálisan orientált pengék a szélturbina vannak felfüggesztve a levegőben a bázis a gép helyett, hogy szükség van golyóscsapágy. A turbina használ "full-állandó" mágneseket, nem elektromágnesek - ezért nem szükséges elektromos áram fut.A teljes állandó mágneses rendszer alkalmaz neodímium ("ritka föld"), mágnesek, és nincs energia veszteség súrlódás. Ez csökkenti a karbantartási költségeket és növeli az élettartamot a generátor.

Maglev szélturbinák számos előnyt kínál a hagyományos szélturbinák. Például ők tudják használni szél a kezdő sebességet olyan alacsony, mint 1,5 méter per másodperc (m / s). Továbbá, hogy működhetne a szél meghaladja a 40 m / s. Jelenleg a legnagyobb hagyományos szélturbinák a világ termel csak öt megawatt energiát. Azonban egy nagy mágnesvasút szélturbina lehet generálni one gigawatt tiszta erő, elég energiát a 750.000 lakás. Azt is a termelői kapacitás növelését 20%-kal több mint a hagyományos szélturbinák és csökkenti a működési költségeket 50%-kal. Ha ez nem lenne elég, a mágnesvasút szélturbinák lesz működőképes kb 500 éves!

Építőipari kezdődött a világ legnagyobb gyártási helyszín mágnesvasút szélturbinák Közép-Kínában november 5-én, 2007. Zhongke Hengyuan energiatechnológiai fektetett 400000000 jüan épület ezzel a lehetőséggel, amelyet fog mágnesvasút szélturbinák kapacitásának kezdve 400-5000 Watt. Az USA-ban, Arizona-alapú Maglev Wind Turbine Technologies lesz gyártási ezeket a turbinákat. Élén hosszú ideig megújuló energia kutató Ed Mazur, a vállalat azt állítja, hogy képes lesz szállítani tiszta energia kevesebb, mint egy centet kilowattóránként ezzel az új technológiával. Arra is rámutat, hogy az épület egy hatalmas mágnesvasút szélturbina csökkentené építési és karbantartási költségek és a szükséges sokkal kisebb területen, mint száz hagyományos turbinák. A becsült költsége az épület a hatalmas szerkezet 53.000.000 $.

+ Maglev szélturbina

Read more: A Maglev: A Super-meghajtású mágneses szélturbina | Inhabitat - Green Design megváltja a világot 

FÜGGŐLEGES TENGELYŰ SZÉLERŐMŰ

Rövid leírás

» WINDCRAFT HUNGARY KFT. [2008-08-14]

FÜGGŐLEGES TENGELYŰ SZÉLERŐMŰ

Rövid leírás

 

Függőleges tengelyű szélerőmű főbb elemei

 
• Felépítmény
• Forgórész 
• Generátor

Jelen szakaszban van működő modellünk, melynek megmértük paramétereit. Néhány hónapon belül elkezdjük egy ipari méretű kísérleti szélerőmű felépítését. A kísérleti változat tervezett felépítési időtartama hat hónap.

 

Részletes leírás

 

A tervezett kísérleti függőleges tengelyű forgórésszel ellátott szélerőmű a vízszintes tengelyű szélerőművek hátrányaival nem rendelkezik, és telepítési, üzemeltetési költségei lényegesen alacsonyabbak annál. Végső soron azonos megtérülési idő mellett a termelt energia költsége lényegesen alacsonyabb lesz, összemérhetővé válik a hagyományos energiatermelési költségekkel.

 

Az általunk tervezett függőleges tengelyű szélerőmű előnyei a jelenlegi vízszintes tengelyű szélerőművekhez képest:

 

• A függőleges tengelyű szélerőművel termelt villamos áram önköltségi ára fele (nagyobb átlagos szélsebesség esetén egy ötöde), a jelenlegi vízszintes erőművek által termelt áram önköltségének. 
• Az általunk javasolt erőmű élettartama 2-3-szor nagyobb, mint a jelenlegi erőműveké, nem kelt zavaró hang és fény effektusokat.
• Nem kell leállítani 90 km/h-nál nagyobb szél esetén, mert a földön előforduló bármilyen sebességű szél esetén működőképes és jó hatásfokkal hasznosítja a szél, szélsebességgel köbösen arányos energiatartalmát.
• A szél irányára nem érzékeny, a bármely irányból érkező szelet egyaránt jól hasznosítja.
• Nincs szükség a generátor és bonyolult szabályzó berendezések magasban való elhelyezésére, mert minden berendezés az erőmű alatti gépteremben, kényelmesen szerelhető módon van elhelyezve.
• A gépteremben elhelyezett berendezések karbantartása egyszerű, az erőmű föld feletti része gyakorlatilag karbantartást nem igényel.
• Az erőmű szilárdságtani konstrukciójából adódóan a jelenlegi szélerőműveknél sokkal nagyobb, egységenként akár 50-100 MW teljesítményű erőművek is építhetők.
• Mivel zárt térbeli egységet képez, ezért a madarakra teljesen veszélytelen.
• A környezetre káros hatása nincs.

Felhőkarcolókban nő a jövő paradicsoma

Felesszük bolygónkat, ez nem kétséges, mint ahogy az sem, hogy a Föld népessége egyre nő. 2050-re a becslések szerint 9,5 milliárdnyian leszünk, ennyi ember élelmezésére pedig már biztosan nem találunk művelés alá vonható területeket. Egyes víziók szerint a globális élelmezési problémákra nincs más megoldás, mint a Mátrix című sci-fiből ismert, tartályokban egymás mellett, millió számra vegetáló emberek mintájára létrehozni a nagyvárosok égig érő, a természetes környezetet kizáró, lebegő ültetvényeit - állítja egy amerikai mikrobiológus. Valóban a felhőkarcoló farmoké lenne a jövő? Egyes nagyvárosokban talán igen, ám ezek a farmok nem tölhetik be a mezőgazdaság egyik alapvetően fontos szerepét: nem segítenék a vidéki közösségek fennmaradását - nyilatkozta az [origo]-nak Wynne Wright, a Michigan Egyetem agrárszociológusa.

AJÁNLAT

Századunk legnagyobb betegsége a klímaváltozás 820 millió ember egészségét a malária, 6 milliárdét a korábban érintetlen területeken is pusztító dengue-láz, 4 milliárd emberét pedig a nagyvárosok szegénynegyedeinek nyomorúságos körülményei veszélyeztetik a nem is olyan távoli jövőben.
A fejlődők már lehagyták BudapestetBrazília, India, Kolumbia, Ghána nagyvárosaiban egyre inkább megszokott látvány a veteményeskert a felhőkarcolók árnyékában, a melegház a nyomornegyedben, vagy a szántóföld a vasúti töltés mellett. Ez a városi mezőgazdaság, melynek Budapesten még a csírája sem létezik. A főváros egyelőre nem lát fantáziát a dologban, pedig az [origo]-nak nyilatkozó környezetvédő szerint a városi lét jó pár problémáján segíthetnének a városi búzamezők.

A Földön már ma is mintegy 1,2 milliárd ember küzd alultápláltsággal, s ez a helyzet India, Kína és más országok népességének növekedésével csak romlani fog. Ahhoz, hogy lépést tartsunk az évszázad közepéig előre jelzett 2,3 milliárdos népességnövekedéssel, a jelenleg megtermelt mennyiség háromnegyedével kell növelni az élelmiszertermelést - figyelmeztetett októberben az ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezete (FAO). A jelenlegi mezőgazdálkodási eljárásokkal ez annyit tesz, hogy újabb Brazília méretű területet kell művelés alá vonni, ennyi újabb megművelhető terület pedig egyszerűen már nem áll rendelkezésünkre.

A mezőgazdászok technooptimista része egyre intenzívebb, egyre nagyobb hozamot eredményező eljárásokban látja a jövőt, például génmódosított fajtákban, erősebb vegyszerekben, magasabb fokú gépesítésben. Mindezek korántsem adnak megnyugtató választ a klímaváltozás okozta kihívásokra. Sőt, nyilvánvaló, hogy az újabb és újabb területek művelésbe vonása sem megoldás, hiszen a szükséges erdőirtások csak még tovább fokozzák a fölmelegedést.

Felhőkarcoló farmok

Mindezekből kiindulva a mezőgazdaságban radikális változás szükséges - vonja le a következtetést a Scientific Americanoktóberi számában Dickson Despommier, a Columbia Egyetem mikrobiológus professzora, aki merőben új megoldásban, a "függőleges farmok"-ban látja a jövőt. Despommier érvelése szerint a függőleges gazdálkodás egy csapásra megoldaná a felsorolt gondok nagy részét. Elgondolása első ránézésre meghökkentő, de a professzor szerint megvalósítható. A függőleges farmokban egyesül a modern várostervezés, a megújuló energiaforrások használata, a nagyvárosi foghíjtelkek hasznosítása, az üvegház-technológia és a helyi élelmiszer-értékesítés.

Az intenzív növénytermesztésben évtizedek óta alkalmazott talaj nélküli termesztés során a növények tápanyagellátását nagyrészt vagy teljes egészében tápoldatozással valósítják meg. A hidrokultúrás termesztésben a növények kémiailag semleges, könnyű, jó vízáteresztő-képességű közegben - például perlitben, vermikulitban, Magyarországon kőzetgyapotban vagy szivacspaplanban - fejlődnek, amelyekhez a tápanyag a csepegtetett vízzel jut el. Hazánkban ilyen közegben főként zöldségeket, illetve virágokat termesztenek. Gyakorlatilag a tápközeget is kiküszöböli az úgynevezett "tápködkultúra", avagy aeroponika, amelyben a növény gyökerei a levegőben lógva, a levegő nedvességéből szívják föl a tápanyagot.

VízkultúrákA vízkultúrás eljárást 1929-ben fejlesztették ki, és a II. világháború idején már több mint 3000 tonna zöldséget állítottak elő ezen a módon a szövetségesek számára. Manapság a hidrokultúra a nagytermelők között népszerűbb, mint valaha: egész évben termeszthetők zöldségek, a termést nem veszélyeztetik aszályok vagy áradások, a hozam maximalizálható, s ami szintén fontos, a termelő a helyi klimatikus viszonyoktól és termőföld-adottságoktól függetlenítve magát oda telepíti a "földjét", ahol neki a legkedvezőbb, csak víz- és energiaellátás szükséges - írja a Scientific American-ben Despommier. A világ jelenleg működő, egyik legnagyobb ilyen "farmja" az Arizonai-sivatagban található: az Eurofresh farmjai több mint egy négyzetkilométeren, egész évben ontják magukból a paradicsomot, uborkát és paprikát.

Látszólag egy gond maradt, a szállítás, erre jelenthetne megoldást, ha a vízkultúrás farmok beköltöznének a nagyvárosok magasházaiba. Despommier elképzelése szerint olyan épülettömbök magasodhatnak, amelyekben egyenként 30 emeleten készülnek a jövő zöldségei, de a hozzájuk kapcsolódó vízkultúrás központokban például halat, rákot is tenyészthetnek. A függőleges farmok a természeti világ folyamataitól szinte tökéletesen elkülönülő, zárt rendszert alkotnának, amelyben a keletkező hulladék az energiatermelésben újrahasznosul. A világ számos nagyvárosában állnak kihasználatlan, rossz környezetük, korábbi ipari hasznosításuk miatt máig kihasználatlan területek, a háztetőkről nem is beszélve, amelyek ideális terepei lehetnek a vertikális farmoknak New Yorktól, Párizson át Hongkongig. Ilyen méretekben a függőleges farmok az igazán fenntartható városok rendszerét ígérik - vélekedik Despommier. A szennyvíz például, kellő tisztítás után öntözővízzé válhat (csupán New Yorkban, napi négymilliárd liternyi szennyvíz termelődik), a szilárd hulladék pedig - a zöldségek fogyaszthatatlan részeivel együtt - elégve, egy erőműben áramot szolgáltatna a gazdaság számára.

A függőleges farmok megvalósíthatóságát már Amerika, Európa és Ázsia több egyetemén is vizsgálják, és ha a nagy agrotechnológiai cégek is beszállnak, elindulhat a prototípusok tesztelése, kezdetben öt emeleten vagy szerényebb méretekben lakóházak, kórházak és iskolák tetején.

Szemirámisz függőkertjeA görög történetírás szerint Szemirámisz függőkertjét i.e. 600-ban az újbabiloni uralkodó, Nabukodonozor emelte a sivatag közepén, hogy az oázissal felvidítsa feleségét, Amüthiszt, aki erdőkkel borított hegyek közül érkezett. A "függőkert" elnevezés félrefordítás eredménye; ez a teraszos kertrendszer valójában hatalmas pillérek tartotta, boltozatos tér felett emelkedett. Az egyes teraszok közötti, ötméteresre becsült szintkülönbség, valamint az építmény alatti kút és a hűvös alagútrendszer biztosította a növények nap- és vízszükségletét. Léteztek vagy sem, az ókori világ hét csodája közé is beválasztott babilóniai függőkertek több mint két és félezer éve sarkallják az embert: kertet építeni, növényt termeszteni lehetetlennek tűnő körülmények között is. (A témáról bővebben lásd a hg.hu korábbi cikkét.)

Despommier víziójában egy 30 emeletes épületben, mindössze 600 ezer négyzetméreten, hathetente lehet szedni a salátát, de még az olyan lassú növények, mint a kukorica vagy a búza (amelynél a vetéstől az aratásig 3-4 hónap telik el) is évente 3-4-szer arathatók - mindez 50 ezer embert láthatna el zöldséggel, gyümölccsel, de akár tojással és hússal is. Kalkulációi szerint egy háztömbnyi vertikális farmegység 30 emeleten, szintenként 20 ezer négyzetméteren, 16 betakarítással számolva, évente 971 hektárnyi haszonnövényt állíthat elő. Despommier erősen számít a szuperhibridekre és a genetikailag módosított változatokra, például az eredetileg a NASA számára kifejlesztett törpe búzára és törpe kukoricára. Terveiben a felső szinteken hidroponikus növények, lejjebb a fenti növények hulladékán élő csirkék és halak élnének. A nitrogént és egyéb tápanyagokat az állati hulladékból és a tisztított, kezelt szennyvízből nyernék.

Ami a vertikális farmok energia- és vízigényét illeti, Despommier a megújuló energiára épít. Izlandon, Olaszországban, Új-Zélandon vagy akár Kelet-Afrika egyes területein bőséges geotermikus energia áll rendelkezésre. A melegebb éghajlatú országokban a napenergia optimális kihasználására a 2-3 emeletes, 50-100 méter széles, de több kilométer hosszú, napelemtáblás épületek lennének alkalmasak, az óceánparti, szeles területeken pedig a szél energiáját befogva lehet vertikális farmokat működtetni.

Társadalmi szempontok

Az általuk ígért előnyök mellett a vertikális farmok számos kérdést vetnek fel, amelyekkel az ilyen farmok tervezésekor nemigen számolnak - nyilatkozta az [origo]-nak Wynne Wright, a Michigan Egyetem professzora, az USA-ban nemrég kiadott Harc az élelmiszerért (Fight over food) című tanulmánykötet szerkesztője. Az új termesztési stratégiák szükségességét gyakran indokolják a globális népességnövekedéssel, ám nem teszik hozzá, hogy a népesség nem egyenletesen elosztva növekszik a Földön: azokban az országokban - Kína, India és a fejlődő világ más államai - ahol a népesség robbanásszerűen növekszik, lehet létjogosultsága egy efféle modellnek - magyarázza Wright. Nem feltétlenül ilyen megoldásokra van szükség azonban Európában és általában a nyugati társadalmakban, például az Egyesült Államokban, ahol bőséggel áll rendelkezésre megművelhető terület. A nagyvárosokat tekintve is eltérő lehet a helyzet: Japánban például, ahol igen kevés a termőföld, még indokolt lehet a "felfelé törekvés", ám Amerika nagyvárosaiban, például New Yorkban élelmiszertermelés alá vonni egy ingatlant korántsem lenne gazdaságos döntés.

Ráadásul, a vertikális farmok elképzelése azt sugallja, mintha a mezőgazdaság egyedüli haszna az élelmiszertermelés lenne, ami igen szűk értelmezés. Egy-egy vidék lakosságának, közösségeinek, családjainak életképessége szorosan összefügg az ott működő mezőgazdálkodás sikerességével. És itt el is jutottunk az agrárium döntő kérdéséhez: a vertikális farmok voltaképpen magát a gazdálkodót is helyettesítenék, és a teljes termesztést külső "szakemberek" kezébe adnák. Ha mindezt számításba vesszük, kiderül, hogy a vertikális farmok egy olyan megoldást kínálnak, amely társadalmilag nem fenntartható - lehet, hogy több élelmiszert termelnének és csökkentenék az ökológiai lábnyomunkat, de nem segítenék a vidéki közösségek és térségek fennmaradását - mutat rá Wright.

A városi kerteké a jövő

A megoldás valahol félúton lehet. A világ legnagyobb ipari élelmiszertermelő országában, az Egyesült Államokban gomba módra szaporodnak azok a kezdeményezések, amelyek a helyi termesztést és az élelmiszerek helyben történő vásárlását tűzik ki célul. Egyre több metropolisz, New York, Chicago, Philadelphia és Boston is támogatja a "városi farmerek" tevékenységét: városi területeket engednek át hasznosításra, a termelőket támogatásokkal, adókedvezménnyel segítik. Hasonló a helyzet Európa néhány nagyvárosában is, Stockholm, Koppenhága, Malaga vagy Zürich például a közösségi kiskertek művelését támogatja, ahol a lakók kis parcellákon, közösen kertészkedhetnek, a virágok mellett zöldséget és gyümölcsöt termesztenek saját szükségletükre. A francia főváros hosszú távú városfejlesztésében kiemelt szerepet kap a mezőgazdaság: a 2050-re vonatkozó tervekben, több helyen megfogalmazódik, hogy a mezőgazdaság váljon részévé a város életének. A megszűnő ipari zóna helyére, a város köré új mezőgazdasági gyűrűt vonnának, de az is felmerült, hogy a csatorna felé, a Szajna mentén 200 kilométeres mezőgazdasági folyosót hozzanak létre. (A városi mezőgazdaság feléledéséről a Tudatos Vásárlók cikkében bővebben olvashat.)

Chicago városa támogatja a városi mezőgazdálkodást és a termelői piacok újrahonosítását

Nem kérdéses, a városi élet fenntarthatóvá tételéhez elengedhetetlen, hogy az élelmiszerfogyasztás helyéhez minél közelebb kerüljön az élelmiszertermelés: ez egyszerre tehermentesítené valamelyest a vidéki térségek élővilágát, csökkentené radikálisan az élelmiszerszállítás brutális költségeit, és teremtene vonzó munkalehetőséget és élhető életformát a városokban - ebben úgy tűnik, mindenki egyetért. Abban azonban, hogy ehhez valóban a Despommier által felvázolt hús- és növénygyárakon át vezet az út, megoszlanak a vélemények.

Vertikális farmok

Egyes előrejelzések szerint miközben 2050-ben több mint 9 milliárdan leszünk a Földön, és miközben az emberiség több mint 80 százaléka városokba fog összezsúfolódni, aközben egészen egyszerűen nem áll majd elegendő terület a rendelkezésünkre az élelmezésükhöz. Hacsak nem valami olyan, a szokásostól eltérő megoldással próbálkozunk, mint amilyenek mondjuk a vertikális farmok is lehetnek (vagy legalábbis lehetnének).Egyes előrejelzések szerint miközben 2050-ben több mint 9 milliárdan leszünk a Földön, és miközben az emberiség több mint 80 százaléka városokba fog összezsúfolódni, aközben egészen egyszerűen nem áll majd elegendő terület a rendelkezésünkre az élelmezésükhöz. Hacsak nem valami olyan, a szokásostól eltérő megoldással próbálkozunk, mint amilyenek mondjuk a vertikális farmok is lehetnek (vagy legalábbis lehetnének).



Itt a névvel tökéletes összhangban a városok (mit városok: mega-metropoliszok) középpontjában sok emeletes épületekben történne a növénynevelés, vagyis a horizontális agrikultúrát felváltaná a vertikális, és ha úgy vesszük, akkor ez nem is olyan nagy változás ahhoz képest, hogy a humán populáció mintegy 60 százaléka már most is függőleges elrendeződésben, értsd: sok emeletes panelekben és hasonlókban tölti napjait. Ráadásul a vertikális farmoknak még olyan előnyei is lennének, mint amilyen például az is, hogy a növények kevésbé vannak kitéve az időjárás szeszélyeinek az eddigiekhez képest.
De az elmélet meg a gyakorlat persze két különböző dolog. Mivel az ötlet kidolgozója úgygondolja, hogy mintegy 2 milliárd dollárra lenne szükség az alapkísérletek elvégzéséhez, ezért amíg ezekre sor nem kerül, addig azt javaslom, hogy legyünk jobb esetben is legfeljebb óvatosan optimisták a függőleges mezőgazdaság jövőjével kapcsolatban.
Utána pedig majd meglátjuk.

Megapoliszok: égig érő farmok a városokban

<<< A Balti- és az Északi-tenger találkozásánál: Grenen ||| Hová tűntek a csillagok - mi a fényszennyezés? >

     

 

    

Miközben a 20. század kezdetén még csupán másfél milliárd ember élt a Földön, napjainkban a népesség már megközelíti a 7 milliárdot, és becslések szerint a jelenlegi, kissé ugyan lelassult ütem mellett 2050-re további 2-3 milliárddal gyarapodhatunk. Egyes számítások szerint ez lenne az a kritikus érték, amit bolygónk még képes lenne eltartani, ha ésszerűen bánnánk erőforrásaival.

 

Mivel bolygónk méretei adottak, a növekvő népességszám azt jelenti, hogy az egyes egyének élettere egyre kisebb helyre szorul vissza, illetve az emberiség egyre nagyobb mértékben zsákmányolja azt ki. A hagyományos energiaforrások fokozatos kimerülése mellett az élelmezés égető problémájával is meg kell majd küza szennyezett környezet növények által történő megtisztításának) módszere is.

Írta: dl

Mezőgazdasági forradalom: függőleges farmok!

Az emberiség élelmiszer-ellátása hamarosan óriási nehézségekbe fog ütközni a hagyományos mezőgazdasági módszerekkel, s egy amerikai kutatócsoport az eddigi talán legeredetibb megoldással állt elő: mezőgazdasági termelés felhőkarcolókon.

Negyven év múlva az emberiség 9 milliárdos lesz, ami azt jelenti, hogy az élelem- és vízellátás egyre nagyobb akadályokba fog ütközni. A Columbia Egyetem kutatói egy radikális újításon dolgoznak: a vidéki és vízszintes mezőgazdaságból legyen városi és függőleges, azaz épüljenek farmként működő felhőkarcolók.

A felhőkarcolókon a termőföld nélküli, úgynevezett hidroponikus növénytermesztési rendszert alkalmaznák robotokkal kiegészítve, és a működtetéshez szükséges energiát a város szennyvízéből állítanák elő.

A jövő mezőgazdasága?

A tervek szerint egy ilyen harmincemeletes farmtorony kétszáz millió dollárból lenne megépíthető, és ötvenezer ember alapvető élelmiszer-ellátását tenné lehetővé. A szakemberek már kapcsolatba léptek befektetőkkel Abu-Dhabiban és Dél-Koreában, ahol a világ első ökovárosait tervezik megépíteni.

Mivel a terményeket és termékeket helyben értékesítenék, a szállítási költség szinte teljes egészében megspórolható lenne, ráadásul a környezetszennyezés is kisebb volna, mert nem kerülne annyi üvegházhatású gáz a légkörbe a szállítóeszközök miatt.

A lényeg az, hogy kevesebb energiával és kisebb mértékű környezetszennyezéssel több élelmet lehetne előállítani a függőleges farmokon, mint ma a hagyományos módszerekkel.

A KIVEHETŐ (hasznosítható) SZÉLENERGIA:

A szélnek, mint mozgó tömegrészecskéknek mozgási (kinetikus) energiája van. Ennek az energiának egy részét felfoghatjuk és számunkra szükséges (mechanikai, hő, fény, gáz, elektromos, stb.) energia formára átalakíthatjuk. Ennek a kivehető, a számunkra hasznos energiának egy időtartam (óra, nap, év, stb.) alatti nagysága (kWó/1óra, kWó/1nap, kWó/1év, stb.) a jobb oldali ábra szerint értelmezhető:
A kivehető összes energia a pillanatnyi teljesítmények (másodpercenkénti energiák) összege az adott időtartam alatt, és nem az átlag teljesítmény szorozva az időtartammal, mivel a pillanatnyi teljesítmény ingadozás nemlineáris!
Ezek a kivehető pillanatnyi teljesítmények (W, kW) nagysága minden pillanatban más és más, nulla és a szélerőmű legnagyobb (beépített) teljesítménye közt ingadozik. Pillanatnyi nagyságuk egyidőben függ a szél energiáját felfogó szélkerék típusától (hatásfokmenet) és hatásos keresztmetszetétől (A) egyenes arányban, az állandó térbeli örvénylést végző levegő erre a keresztmetszetre merőleges sebesség összetevőinek pillanatnyi eredőjétől (v) köbösen, és a szélerőmű pillanatnyi (ebben a másodpercben érvényes) össz.-hatásfokától egyenes arányban.
Mivel a kivehető összes energia ezeknek a pillanatnyi teljesítményeknek az összege, idő szerinti integrálja (Wó, kWó) nyilvánvaló, hogy ez akkor lessz a legnagyobb, ha a vizsgált időtartamban minél több ideig fúj nagy sebességű szél. Ennek figyelembe vételéhez elengedhetetlen az adott helyen mért éves relatív szélsebesség eloszlás ismerete.
Tehát a kivehető összes energia szempontjából nagy jelentősége van az adott helyen jellemző szélviszonyokhoz (szélsebesség eloszlás) legjobban illő szélkerék típus, a szélkerék - generátor fordulatszám tartomány megválasztásának és a szélerőmű összes veszteségei minimalizálásának.

Fentiek figyelembe vételével a kivehető éves szélenergia
Magyarországon 15-20m magasságban
m²-ként 100-300 kWó.

> fentiek a szélenergia kalkulátorral tetszőleges helyre számolhatók <

A SZÉL energetikai szempontból:

A Földet körbe ölelő levegő réteget, aminek 80%-a a felszín feletti 10km-s magasságban található (A Föld sugarának csupán 0,15%-a, a baloldali képen alig látszó kék hártya, vigyázzunk rá!) a Nap és a felszíni sugárzás eltérő módon melegíti fel. Az eltérő hőmérsékletű, így eltérő sűrűségű légtömegek a nyomás kiegyenlítődésre törekvés, valamint a Föld forgásából adódó gravitációs kényszermozgás miatt kisebb, nagyobb örvénylésekkel állandó térbeli mozgásban vannak. Ezeknek az örvényléseknek a szélkerék hatásos keresztmetszetére merőleges sebességeredőjét tekintjük energetikai szempontból szélnek. Ez nem pontosan egyezik meg a szélmérővel mért szélsebesség nagyságával. A meteorológiai szélmérő keresztmetszete ~0,01m², míg egy szélkeréké 5-2 000m², így a jelentősen eltérő keresztmetszetekre eső eredő sebességvektor sem egyforma. Ez az eltérés különösen nagy a talajközeli (10m alatti) zónában.

A szelet energetikai szempontból is, mint vektort sebességével és irányával adjuk meg. Sebessége alatt külön hivatkozás nélkül a pillanatnyi sebességét értjük, irányán pedig, ahonnan fúj.
A pillanatnyi sebesség deffiniciója méréstechnikai okok miatt:
Meteorológiai célból a 10 perces átlagsebességek értéke percenkénti adatsorban, amit az átlagos talajszint felett 10m magasságban mérnek.
Energetikai használatra célszerű lenne az 1 perces átlagsebességek mérése másodpercenkénti adatsorban a szélkerék közepes magasságában.
A szélsebesség gyakoribb mértékegységei:
1m/s = 3,6km/ó = 2,24mph (mf/ó) = 1,94knot (csomó) = 197ft/min (fout, feet/min)

A szélsebesség (10, vagy 1 perces átlag) folyamatosan változik, lökésszerűen ingadozik. Ezek a lökések az átlagos értéktől 20-50%-ban térnek el. A rövid idejű lökéseket a szélkerék mechanikai tehetetlensége kiátlagolja, de a hosszabb 10-30másodpercnél tartósabb lökések teljesítmény ingadozást okoznak.

Egy adott helyen a szélsebesség a magasság növekedésével nem lineárisan, de matematikai egyenlettel leírhatóan változik néhány száz m-ig. Ennek paraméterei a környezeti terepviszonyoktól és az időjárás jellegétől is függnek, de közelítő számításra jól használhatók (WMO, Hellmann).
Talajközelben, a házak, fák szintjében a jobbra - balra - függőlegesen forgó néhány m átmérőjű örvénylések miatt reménytelen szélenergiát hasznosítani, még akkor is, ha a szélmérő ~0,01m² felületű rotorja elegendő sebességet mér. A házi szélerőművek reális magassága 15-20m.

A széljárás (szeles, szélcsendes hetek, hónapok) a Főld Nap körüli keringése miatt éves ciklikusságot mutat egy adott helyen. Ennek a ciklikusságnak az ingadozása az évtizedes átlagokhoz képest 20-40%-s mértékű.
Az egy éven belüli szélsebességek (általában az 1m/s-s tartományok) előfordulását - egy-egy szélsebesség tartomány az év összes (8760) órájából hány órán át fordul elő - a szélsebesség évi relatív eloszlása írja le. Mérési adatok hiányában kellő közelítéssel számolható az adott helyen a szélkerék magasságára átszámolt (WMO, Hellmann) éves átlagos meteorológiai szélsebességből a Weibull eloszlási függvénnyel.
Szélenergetikai szempontból rendkivül nagy a jelentősége, mert csak ennek ismeretében tervezhető az éves kivehető energia! A meteorológiai (matematikai) átlagsebesség ilyen célra közvetlenül nem használható. A köbös súlyozású átlag alkalmas lenne, de ilyen adat, vagy egész éves adatsor, amiből számítani lehetne ritkán áll rendelkezésre.

A Magyarországi szélviszonyok az utóbbi évtizedek ezirányú kutatásai szerint olyanok, hogy az ország területének 2/3-a alkalmas nagy (~100m magasságú, 1-2MW-s) szélerőművek, és 80-90%-a alkalmas házi mikro (15-20m magas, <50kW) szélerőművek telepítésére! Ennek kihasználhatóságához jól jönne a Nyugat-európai szintű állami támogatás, hozzáállás.

A SZÉLERŐMŰVEK "fizikája":

Ha a szél útjába a szélirányra szimmetrikus felületű akadályt teszünk, akkor az akadály előtt megnő, mögötte lecsökken a levegő nyomása. A nyomáskülönbség miatt az akadályra a szél irányával megegyező irányú erő hat, az akadályt a szél megpróbálja magával vinni. Ha nem hagyjuk "elfújni", vagyis energiát veszünk ki (vontatjuk magunkat, vagy a szélkerék lapátjait), akkor az akadály mögötti (távozó) v2 szélsebesség kisebb lesz, mint az előtte levő (érkező) v1. Ha az akadály szimmetriáját elrontjuk, akkor a széliránnyal valamekkora szöget bezáró erő lép fel. Ha ezt az akadályt tengelyhez rögzítjük, akkor ez az erő forgatónyomatékot fejt ki a tengelyre.

Mivel a szél legnagyobb sebesség eredője a talajjal párhuzamos (sík terepen vízszintes) a tengelyt elhelyezhetjük:
- vízszintesen (Vízszintes Tengelyű Szélerőmű - VTSZ; Horisontal Axis Wind Turbine - HAWT)
- függőlegesen (Függőleges Tengelyű Szélerőmű - FTSZ; Vertical Axis Wind Turbine - VAWT).

A fenti szimmetria rontást (a szélkerék típusa) két alapvető módon végezhetjük el:
- Az egyes akadályoknak a szimmetriáját rontjuk el - ferde, ívelt, szárnyprofil keresztmetszetű lapátok.
- A tengelyhez rögzített akadályok (lapátok) eredő szimmetriáját (is), ami maga a szélkerék elrontjuk - a szélkerék lapátjait egymással szöget bezáróan, ferdén, szemben helyezzük el.
Minél okosabban rontottuk el ezeket a szimmetriákat, annál több energiát tudunk a szélből kinyerni, hasznosítani (a szélkerék hatásfoka).

Ennek az energia kinyerés mértékének, a hatásfoknak (Pszél/Pki) felső korlátja van. A Természet csak a szél energiájának egy részét engedi elvenni. Ezt a korlátot a matematika nyelvén, egy függvénnyel Albert Betz tette közzé 1919-ben. Ez a Betz-limit, ami valójában egy függvény, és nem egy konkrét érték: a szélkerék előtti és utáni sebességek arányában írja le a szélkerék hatásfokát. Maximális értéke v2/v1=1/3 esetben van, ez 16/27 (0,593 ~ 60%).
Leggyakrabban a tsr (tip speed ratio = gyorsjárási tényező = legnagyobb sugár kerületi sebessége / a szélkerék felületére átlagolt pillanatnyi szélsebesség ) függvényében találkozunk ezzel a határgörbével, aminek értéke a nullától indul és végtelen tsr-nél éri el az elméleti maximumot. A valós szélkerekek tsr függő hatásfoka, ami egy harang-görbe (a hatásfok nem csak a szimmetria rontástól, a szélkerék típusától, hanem a szélsebesség-lapátsebesség pillanatnyi arányától és a lapátok felületénél kialakuló pillanatnyi áramlási viszonyoktól (Reynolds-szám) is függ), mindíg a Betz-görbe alatt marad. Minél nagyobb a szélkerék tsr értéke, annál jobb az elérhető maximális hatásfoka is. Vagyis ugyanakkora szélsebesség és terhelés mellett minél nagyobb a szélkerék fordulatszáma, annál nagyobb az elérhető maximális hatásfoka. Általában elmondható, hogy minél kevesebb lapátja van a szélkeréknek, annál nagyobb a fordulatszáma, annál jobb az elérhető hatásfoka. Természetesen egyéb, pl.: centírozási, rezonancia, nyomatékeloszlási, és kihasználni kívánt szélsebesség tartomány szempontokat is figyelembe kell venni.

A hatásfok menetnek rendkivül nagy jelentősége van a leghasznosabb szélsebesség tartományban elérhető legjobb szélerőmű hatásfok szempontjából. Úgy kell a szélkerék várható fordulatszám tartományát beállítani (áttételezés, generátor, várható terhelési viszonyok), hogy a tsr függő hatásfok görbe maximuma essen a leginkább kiaknázandó szélsebesség (a felhasználási igénytől függő leggyakoribb, vagy a legtöbb évi energiát adó szelek) közelébe.
Az üzemi fordulatszám tartomány tudatos megválasztása 2-3 szoros energia többletet eredményezhet!

Gyakoribb SZÉLERŐMŰ típusok:

Már legalább 2 000 éve használjuk!

SZÉLMALMOK A XIX. szd-i gőzgépek megjelenéséig az egyik legjelentősebb energiaforrás a szél volt. A = (motolla sugara)² * Pí hatásfokuk = 0,15-0,20 tsropt ~ 2,5

SAVONIUS - VAWT A róla elnevezett szélkerék típust Sigurd J. Savonius finn mérnök szabadalmaztatta 1922-ben Johann Ernst Elias Bessler (Orffyreus), (1680-1745.) ötlete alapján. Alacsony tsropt (0,8-1,0) értéke miatt fordulatszáma is alacsony (20-80 1/min), ezért áramtermelésre sokpólusú (30-40) generátorral, vagy 20-40 szeres áttétellel, de vízhúzóként direkt hajtással is remekül használható egyszerűségéből adódóan. Mivel függőleges tengelyű, így szélirányba állítással nem kell törődni. Kis szélsebességeknél is jelentős nyomatékkal rendelkezik. Viharállósága igen jó a függőleges tengelyűekre jellemző "önárnyékoló" hatás miatt. Legjobb hatásfoka 0,20-0,25, amit ellensúlyoz az alacsony 3-4 m/s-os szélsebességeken is jó használhatósága. Gigantikus lapátjai miatt átmérőjét 3-4 m-nél tovább kockázatos nönelni. Ezért leginkább függőlegesen, akár több egymáshoz képest elforgatott emeletekkel növelhető hatásos keresztmetszete akár 30-40 m²-ig (10-15 kW-ig) kellően erős, kábelekkel is kiköthető széltoronyként.

SOKLAPÁTOS - HAWT
(Multiblade, Farm típusú)

Az amerikai, ausztráliai farmokon az 1800-s évekbeli tömeges elterjedése óta a mai napig szerte a világon alkalmazott ideális vízhúzó szélkerék. A sok lapátos kivitel alacsony fordulatszáma (50-100 1/min) miatt áramtermelésre sokpólusú generátorral 5-10 szeres áttételezéssel használható. Igen jónak mondható nyomaték-hatásfok menete miatt már a 2-3 m/s-s szélsebességeknél is használható. Persze az itteni kis teljesítmények figyelembe vételével.
Szélirányba állásáról a faroklapát gondoskodik. Erős (60-80 km/ó feletti) szeleknél a faroklapát rugós megoldásával vízszintes kiforgatással, vagy a szélkerék függőleges hátra billentésével szokás a viharvédelmet biztosítani.
Legjobb hatásfoka 0,8-1,0 tsr érték körül 0,25-0,30. Amit kedvező nyomatéka ellensúlyoz. Elsősorban a leggyakoribb szelek energiáját hasznosító, napi ciklikusságú felhasználás területén ajánlott (vízhúzó, helyi világítás, stb...).
A rotor átmérője 1-10 m közt szokásos az ehhez tartozó 0,3-10 kW legnagyobb teljesítménnyel (10-12 m/s-s szélnél).
A legnagyobb (beépített) teljesítményt általában is kellő megfontoltsággal értelmezzük, mert fele akkora szélsebesség elméletileg is már csak 1/8 teljesítményt jelent a köbös arányosság miatt (ld. fent)!
Tartószerkezete az alacsony felépítés és jelentős oldalirányú szélterhelés miatt leginkább "terpesztett" lábú acéltorony.

LENZ2 - VAWT Lelkes amatőr kisérletek eredménye ez a Savonius - Darrieus közti átmenet. Működése a Venturi-efektussal magyarázható. A legjobb 30-35%-s teljesítmény hatásfokot, tsr=0,8 értéknél produkálja kizárólag az ábra szerinti méretarányokkal. Robusztus lapátjai miatt 3-5 kW feletti beépített teljesítményre nem célszerű megépíteni. Teljesítmény növelést a lapát magasság (H) növelésével érdemes végezni 2-3m maximális ajánlható átmérő határtól. Alacsony fordulata miatt sokpólusú (20-30) generátort, vagy 10-30 szeres áttételezést kell áramtermeléshez alkalmazni. Igen jó indítónyomatéka miatt vízhúzóként is remekül használható. 1,6-1,8 tsr értéknél eléri maximális fordulatát, azonban a rezonanciák miatt minimum a generátor maximális terhelhetőségével, akár műterheléssel fékezni kell 60-70km/ó-s szelek felett.

CANSTEIN (C-Rotor) - VAWT

1991-ben szabadalmaztatta (DP 41-20-908) Carl von Canstein ezt a szárnyprofil áramlási viszonyaihoz közelítő típust. Főleg német amatőrök körében ismert, egyszerűen elkészíthető függőleges tengelyű szélkerék, amely kimagaslóan jó tulajdonságokkal bír az alacsony (4-6 m/s) szélsebesség tartományban. Ugyanakkor jól viseli az erősebb, viharos szeleket is.
35-40%-s legjobb hatásfoka vetekszik a Darrieus-H, vagy a 3 lapátos Rotor kialakításokkal, alacsony szélsebességeknél meghaladja azokét. A legnagyobb teljesítmény hatásfokot 0,8-1 tsr közt éri el, ami a Giromill, Rotor típusok fordulatának kb. a harmadát jelenti. Ezt kárpótolja az áttelezésnél előnyös nyomaték menete.
Erős, 60km/ó feletti viharokban ezt is, mint mindegyik szélkereket maximális terheléssel, akár műterhelés bekapcsolásával és mechanikus vészfékezéssel kell védeni.
A lapátok igen egyszerűen, félbevágott csövekből, síklemezekből meghajtva elkészíthetők akár 30-40m² hatásos szélkerék keresztmetszettel is.

A leírás magyarításáig, a saját mérések elvégzéséig ITT tanulmányozható.

Egy méretezési segédlet: excel

(képek)

(ábra helye)

DARRIEUS-H (Giromill) - VAWT
G. J. M. Darrieus francia léghajózási mérnök 1926-ban nyújtotta be a baloldali szabadalmát Franciaországban, majd 1931-ben az U.S.A.-ban. Ezzel forradalmasította a függőleges tengelyű (VAWT) szélerőművek lapát kialakítását. Korának dinamikus repülésteknikai fejlődésének "mellékterméke" a szárnyprofil szélerőművekbeli alkalmazása.
Az első nagyobb, néhány 100kW-s szélerőművek az 1930-s években ilyen rotorokkal épültek. A mégnagyobb, 1-2MW-s teljesítmények eléréséhez szükséges 50-100m-s átmérő x 50-100m-s lapátmagasság anyagszilárdsági, statikai akadályok miatt ezzel a rotoralakzattal nem oldható meg. Ezért is kerültek előtérbe a nagy erőműveknél a "propeller" típusú rotorok. Házi (<50kW) erőművekben a ~40%-s maximális hatásfokuk - amit lapátszámtól és profiltól függően 4-6 tsr értéknél érik el, a szélirányba állítás szükségtelensége, a párhuzamos oldalú lapátok gyártási egyszerűsége, a torony kábeles kiköthetősége miatt akár 150-200m² hatásos keresztmetszetű szélkerékként is sikeresen használhatók, amit a szélenergia hasznosításban élenjáró országokban nagy számban megtalálható ilyen erőművek is igazolnak.
Az első Darrieus elvű szélturbinák ívelt lapátokkal készültek. Óriási előnyük a karcsú toronyszerkezet volt, mivel kábelekkel a csúcsponton kiköthető a főtengely. A teljes körbefordulás alatti maximális nyomatékot  a lapátok állásszögét automatikusan szabályzó összekötő rudazattal oldották meg. Ma már nem igen alkalmazott módszer a plusz hibaforrás, zaj miatt. Megfelelő lapátprofillal, jól választott lapátszöggel kiváltható.
Következő mérföldkő a Darrieus-H, vagy gyakori elnevezéssel Giromill. 2-6 lapátos változatait az 1970-s évektől sikeresen alkalmazzák. 1-30kW-s beépített teljesítménnyel kereskedelmi forgalomban is megvásárolhatók szénszálas műgyanta, vagy alumínium lapátokkal. Házi kivitelezésre a legalkalmasabb Darrieus típus.
Egyik speciális változata a Heidelberg-féle, ami típus-elnevezését a szélerőművekben elsőként alkalmazott 60-80 pólusú állandómágneses generátornak köszönheti (a rotor tengelyénél látható hatalmas kerékgenerátor). 30-100 kW-s beépített teljesítménnyel iparszerűen gyártott típus volt.
Másik speciális esete a Gorlov-turbina, amit Alexander M. Gorlov Professor 2001-ben szabadalmaztatott. A Giromill azon változata, amikor a lapátok középvonala egy henger palástját elmetsző ferde sík metszésvonalát követik. A lapátok vízszintes metszete a választott profil. Egyenletes nyomaték eloszlást biztosít a teljes 360°-s körbefordulás alatt. Szélturbinaként néhány kW-s változatban, 3 db szénszálas műgyanta lapáttal sorozatban gyártják. Házi gyártása az ívelt, csavart lapátok miatt nehézkes.
A kétlapátos Darrieus-t a könnyebb megindulás végett gyakran Savonius-al  is kiegészítik.
Működési elve, alaptípusai a baloldali ábrákon megtalálhatók.