v. szélkerék, a mozgó levegő erejének hasznosítására
szolgáló szerkezet. A szél erejének hasznosítására irányuló törekvés már régen
megvolt az emberekben s megvan ma is, amennyiben ingyen és korlátlan
mennyiségben áll rendelkezésünkre, csakhogy nem folytonosan, nem egy irányban s
nem egyenlő sebességgel. Egy évben egyes vidékek szerint átlag 150-180 nap van
olyan, mely napokon a szél erejét hasznosítani lehet; a szél sebessége pedig,
mellyel egyenes arányban változik annak nyomása, 0-40 m. között ingadozik,
leggyakrabban 3-4 m. A sebesség és nyomás adatait a következő táblázat adja:
A szél megjelölése
|
Sebesség
másodpercenkint m.-ben
|
Nyomás pro m2
kg.-ban
|
Mérsékelt
|
2,5
|
0,76
|
Friss
|
4,7
|
1,64
|
Élénk (szélmótoroknak)
|
6,9
|
5,58
|
Erős
|
12,6
|
18,80
|
Vihar
|
25,1
|
74,60
|
Szélvész
|
40,8
|
197.-
|
A Sz. szerkezetére nézve három csoportot lehet
megkülönböztetni: 1. Szélkerék szárnyakkal, mely a szélmalmok (l. o.)
hajtószerkezete. 2. Szélturbinák függőleges tengellyel, hol a szárnyak hengeres
köpeny alakjában vannak a tengely körül elrendezve. Hogy a kerék egyáltalában
forgásba jőjjön, a szélnek a vele szemben álló kerekek felére szabad csak
hatni. Ezt többé-kevésbé tökéletes szerkezetekkel érik el, újabban a
radiálturbináknál alkalmazott vezetőkészülékhez hasonlóan, mely vezetéket nagy
méretü széllapáttal irányítanak. Nagyobb erőkifejtéshez nagy méreteket igényel.
Gyakorlati céloknak ma leginkább megfelelnek a 3. tárcsás szélkerekek, melyeket
újabb időben az amerikaiak fejlesztettek ki. Köralaku tárcsa, melyet sűrün és
ferdén egymás mellé helyezett lemezek alkotnak (l. az ábrát). Csak közepén van
kis szabad tér, körülbelül az átmérő egyharmad részéig, mely a szélnek szabad
elvonulását megengedi. A nyomóerő beleütközvén a ferde lapokba, egyik
lomponensével a kerék forgását idézi elő. Aránylag nagy méretü széllapát,
melynek síkja merőleges a tárcsa síkjára, beállítja az utóbbit, ugy hogy a szél
kövzetlenül a tárcsát találja. A szélkereket megfelelő szabályzó készülék
önműködőleg beállítja a szél erősségéhez képest. Erről a szabályozásről csak
annyit jegyzünk meg, hogy ezt a szélkeréken levő és körülforgó súlyok
centrifugális ereje végzi, mely súlyokat rendes fordulatszámnál nyugvó
emeltyüsúly tartja egyensúlyban. A Halladay-rendszerü elterjedt szélkerék 6-8
vagy több síkra, u. n. vitorlákra oszlik, mely részek mindegyike a kerék
síkjában elhelyezett csapok körül elforoghat, ugy hogy erős szélnél a vitorlák
a nagy forgási sebesség következtében síkjukból kifordulnak és a széllel
parallel állást foglalnak el. Az éclipse-rendszernél a szélkerék részei nem
mozgathatók, hanem kikapcsoló lapát van alkalmazva a szélkerék oldalán, mely
nagy szélnél a kereket a kormánylapáthoz képest elforgatja, ugy hogy annak csak
vetületi része áll a szél irányában. Valamennyi szerkezetnél a tengely
csapágyai forgó asztalra vannak elhelyezve, mely egyszersmind a széllapát
gerincét s a szabályzó szerkezetet hordja. A szélkerekek elrendezésénél
tekintettel kell lenni a hajtandó munkagépre. Ha ugyanis dugattyus szivattyut
akarunk hajtatni, akkor a főtengelyt görbítéssel látjuk el s közvetlen
kapcsoljuk a dugattyurudazattal, ha pedig forgó mozgásra van szükség, utóbbi
fogaskerékáttevéssel eszközölhető. A szélkerekek vizszivattyuzásra, öntözéshez,
viztelepítéshez beváltak, gazdasági munkagépek hajtására legfeljebb mint
kisegítő mótorok használhatók.
[ÁBRA] Leffel-féle szélkerék kikapcsoló
lapáttal.
Forrás: Pallas Nagylexikon