JAKÝ HLEDAT TYP MALÉ VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY?

Všichni známe a viděli jsme velké větrné elektrárny, které jsou ve většině případu navrženy jako HAWT (horizontal axis wind turbine – viz. obrázek, ke kterému se budu opakovaně vracet). Nic jiného se ve větším měřítku nepoužívá. Jsou k tomu také pádné důvody, které vydají zase na samostatný článek. Tento seriál bude o malých či mikro větrných elektrárnách, řekněme v našem případě do 5kW výkonu. Tady se nám ale otevírá mnohem více možností výběru a jak to tak bývá, mnohem více možností jak to celé pokazit ještě než se elektrárna roztočí.

Předně je potřeba si říct, jaké mám možnosti a kde můžu elektrárnu postavit. Od toho se bude následně odvíjet typ elektrárny. Pokud mám hodně prostoru a můžu elektrárnu postavit do dostatečné vzdálenosti od rušivých objektů (budovy, stromy atp.), je to ideální případ a můžu vybírat z čehokoliv. V takovém případě je proud vzduchu v podstatě nenarušen (laminární) a volil bych elektrárny fungující na principu vztlaku (na horním obrázku celá horní řada), která má v současné době největší účinnost na plochu. Čili nejspíše skončíme u HAWT stejně jako ty “mega větrníky“ které jsme všichni viděli podél cesty do Vídně.

Horší je to v případě, kdy nemám ideální podmínky a něco nám proud vzduchu před větrníkem může narušit. V ten moment nám z laminárního proudění vznikne turbulentní, kde můžeme všechny elektrárny fungující na principu vztlaku v podstatě odepsat. Budeme hledat náhradu a tou jsou elektrárny otáčející se ne díky vztlaku, ale odporu (spodní řada na obrázku).

(Vsuvka – pojmy laminární a turbulentní pro neodborníky: když pustíte vodu z kohoutku v umyvadle, proud je pěkně ustálený v jednom směru. Tak nějak vypadá laminární proudění vzduchu, akorát vodorovně. Teď strčte prst do proudu vody asi 5 centimetrů pod ústí a vznikne vám trochu nepopsatelný chaos, tak nějak může vypadat turbulentní proudění. Velmi zjednodušeně.)

Větrné elektrárny fungující na principu odporu mají poměrně nižší účinnost na plochu, proto je neuvidíme nikde na větrných farmách. Své místo na trhu si ale jistě najdou, a to právě v blízkosti zástavby. Nevadí jim tolik turbulentní proudění a točí se mnoooohem pomaleji než HAWT elektrárny. Tím, že mají menší otáčky, emitují méně hluku. Také mají tendenci méně kmitat. Můžu je tak poměrně s výhodou umístit také na budovu (ušetřím za sloup), pokud statika dovolí. Pozor, elektrárna fungující na principu odporu nám nepomůžou, pokud ji postavím do výšky 10 metrů vedle budovy vysoké metrů 20. Pořád musím myslet na to, že nějaký proud vzduchu přeci jenom potřebuji (o tom jak vysoko třeba jindy).

Co si musím pohlídat a na co se budu ptát, až budu vybírat elektrárnu (díl 1.): Jaký typ elektrárny zvolit vzhledem k její zamýšlené poloze, vztlakovou nebo odporovou? Pokud jsem v blízkosti nějakých budov či porostu, jsem schopen postavit elektrárnu nad jejich úroveň?

Příště: Asi nejdůležitější díl ze všech. Vysvětlíme si výkon elektráren a jak moc se dá naletět na krásná čísla a pak být pěkně smutnej…

Zdroj obrázku: https://www.mdpi.com/1996-1073/12/13/2543