1 / 8 · A szél és a lapátok
A lapát szárny, nem vitorla
A szél nem tolja el a lapátot, hanem körbeáramlik rajta, ahogy a repülőgép szárnyán. A lapát egyik oldalán gyorsabban fut a levegő, mint a másikon, és ez a különbség felhajtóerőt ad: ez forgatja a rotort.
A szélben sok energia van, és a sebességgel meredeken nő: kétszer erősebb szélben nyolcszor annyi energia áramlik át a rotoron (2 × 2 × 2). A lapátok ennek egy részét kiveszik, ezért mögöttük lassabb a szél.
2 / 8 · Agy és főtengely
Lassan forog, a csúcsa mégis száguld
A három, egyenként 44 m hosszú és kb. 7 tonnás lapátot az agy fogja össze. Benne van a lapátállító szerkezet: ez a lapátokat a hossztengelyük körül elfordítja.
Az agy a főtengelyt forgatja, ez viszi hátra a forgást a gondolába.A direkt hajtású gépnek nincs forgó főtengelye: az agy egy álló tengelycsonkon forog, és közvetlenül a generátort viszi magával.
A rotor percenként csak kb. 15-öt fordul, de a 90 méteres körön a lapát hegye így is kb. 70 m/s-mal, nagyjából 250 km/h-val jár.
3 / 8 · Hajtómű vagy direkt hajtás
Lassúból gyors – vagy egy nagy, lassú generátor
A generátornak gyors forgás kell, a rotor viszont lassú. Erre két megoldás van, és itthon mindkettő forog.
Hajtóműves gép: a hajtómű a lassú forgást kb. százszorosára gyorsítja, percenként kb. 15 fordulatból kb. 1680 lesz, és ez egy kis, gyors generátort hajt. A magyar flotta teljesítményben kb. 95%-a ilyen.
Direkt hajtású gép: nincs hajtómű. Egy nagy átmérőjű gyűrűgenerátor forog lassan, a rotorral együtt, a 2 MW körüli gépeknél percenként legfeljebb kb. 20-at; a mérete miatt így is elég áramot ad. Itthon kb. 17 ilyen torony áll, mind Enercon.
4 / 8 · Generátor
A forgásból áram lesz
A generátorban mágneses tér forog tekercsek mellett, és a tekercsekben váltakozó áram indul. Ugyanígy működik a kerékpár dinamója is, csak ez megawattos méretben.
A hajtóműves gép generátora 690 V-os áramot ad (a konnektor 230 V-jának háromszorosát). Egy kis konverter úgy vezérli, hogy a rotor változó fordulata mellett is pontosan 50 Hz-es, a hálózattal egy ütemben járó áram jöjjön ki belőle.A direkt hajtású gép gyűrűgenerátora lassan forog, és az áramának üteme a széllel együtt változik, ezért így még nem mehet a hálózatba – ezt a következő lépés rendezi.
5 / 8 · Konverter és transzformátor
Pontos ütem, magasabb feszültség
A hajtóműves gépnél az áram nagy része a generátorból egyenesen a transzformátorba megy, a konverteren csak kb. a tizede halad át. Mindkettő a gondolában ül.A direkt hajtású gépnél minden áram átmegy a konverteren: ez a széllel változó áramból pontosan 50 Hz-eset csinál. A konverter és a transzformátor itt a torony aljában áll.
A transzformátor 20 000 V-ra emeli a feszültséget. Ugyanannyi teljesítmény így sokkal kisebb árammal megy tovább, és a kábelben sokkal kevesebb vész el.
6 / 8 · Irányítás
Mindig szembe a széllel
A gondola tetején szélmérők figyelik a szél irányát és erejét. Ha a szél elfordul, 4–6 villanymotor utánafordítja a gondolát, másodpercenként fél foknál is lassabban. A gép a lapátok szögét is állítja: erős szélben kevesebbet fognak.
Kb. 3–4 m/s-os szélnél indul, és 12 m/s körül adja a teljes 2 MW-ot. Viharban, 21–25 m/s fölött a lapátokat élükkel a szélbe fordítja, és megáll.A direkt hajtású (Enercon) gép viharban nem áll le egyszerre: 25 m/s fölött fokozatosan lassít, és csak 28 és 34 m/s között áll meg.
7 / 8 · A hálózatig
A toronyban le, a földben tovább
Az áram kábelen jut le a toronyban, majd a földben a park alállomásáig, ahová a park összes gépe befut. Ott egy újabb transzformátor 120 kV-ra emeli, és a távvezeték a nagyfeszültségű hálózatba viszi – onnan jut el a konnektorokig.
8 / 8 · Mekkora?
Egy mai magyar gép és egy új
A magyar szélerőművek zöme 2006 és 2011 között épült: 2 MW-os gépek 100 m-es tornyon, 90 m-es rotorral.
Banán 2026-ban négy 7,2 MW-os gép kapott jogerős építési engedélyt: 170 m-es rotor, 215 m összmagasság, a torony kb. 130 m. A rotorjuk 3,6-szor akkora területet súrol – nagyjából három focipályányit egy helyett –, és a teljesítményük is 3,6-szor akkora.