7.2.3
Vertikální vzduchové generátory 01: Úvod do problematiky
Ing. Bohumil Číhal
V rámci intenzivní kampaně na ekologické způsoby získání elektrické energie se ztrácejí, možná neprávem, některé jednodušší alternativy. Jako smysluplná alternativa fotovoltaickým systémům se pro vlastní dům začínají ukazovat i malé větrné turbíny.
Z nich takzvané vertikální turbíny jsou navržené pro použití v obytných oblastech, kde mohou poskytovat nákladově efektivní obnovitelný zdroj energie. Mohou být malé a kompaktní, při provozu zabírají poměrně malý a stálý prostor, takže je lze instalovat nejen na samostatné konstrukce, ale též na střechy většiny domů. Hladina hluku je na rozdíl od velkých větrných elektráren s horizontální osou nízká. V podstatě také neohrožují (na rozdíl od turbín s horizontální osou) plachtící dravce.
Obr. č. 1: Příklad integrace vertikální turbíny v komerční zóně
Jak vyplývá z konstrukce, nejsou závislé na směru větru. Vzhledem k tomu mohou využívat i proměnlivý vítr a proudění v blízkosti staveb nebo silnic, a to včetně závanů vytvářených projíždějícími vozidly. Běžný rozsah rychlosti větru, pro kterou jsou určeny, je mezi 4 a 16 metry za sekundu.
Poslední, co stojí v cestě většímu rozšíření soustav vertikálních větrných turbín je cena ovlivňující návratnost investic. Pokud se vertikální větrné turbíny masivně rozšíří jako malé a střední zdroje, klesne i cena větších turbín a doba návratnosti se zkrátí.
Vertikální větrné turbíny se vhodně doplňují se solárními panely podle pravidla "když svítí, nefouká, a když fouká, nesvítí". Jako domácí zdroje slouží hlavně turbíny Savoniovy nebo Darrieovy i ve verzích s listy stáčenými do spirály (jako Gorlovovy turbíny). Podrobněji uvádíme dále.
NahoruKrátce z historie vertikálních turbín
Vertikální turbíny nejsou žádnou novinkou. Jejich nejvzdálenějšími předky byly větrné mlýny s vertikální osou známé ze starověku a středověku. Nejstarší známé způsoby využití větru jsou horizontální větrná kola dřevěné či bambusové konstrukce vyplněné plachtami. Vyskytovala se v persko-arabské oblasti a v Číně. Sloužila k čerpání vody a následně i mletí obilí.
Čínské kolo
Obr. č. 2: Čínské větrné kolo bambusové konstrukce
Skutečně nejstarší větrné mlýny se dochovaly v Moon u Alexandrie v Egyptě a pocházejí údajně z období 2 000 let př.nl. Nejstarším písemným dokladem o využití větru k pohonu je (snad) verš ve starozákonném žalmu připisovaný Asafovi, synu Berechiáše z doby 1 000 let př.nl.
Do Evropy se větrné mlýny dostaly zřejmě prostřednictvím Arabů přes Pyrenejský poloostrov někdy v 8. století. První zmínka o větrném mlýnu v Evropě je v Anglii z roku 833. V roce 1105 je mlýn doložen ve Francii, roku 1253 v Německu, roku 1274 v Nizozemí, v roce 1277 v Čechách a v roce 1332 v Itálii.
Nositelem pokroku v této oblasti se staly hlavně mnišské řády, které měly čilé styky po celé Evropě. Nejstarší spolehlivá zpráva o prvním větrném mlýnu na území Čech pochází od pokračovatelů Kosmovy kroniky. Podle ní byl postaven v roce 1277 na zahradě Strahovského kláštera. V roce 1281 vyvrátil mlýn vítr, ale opat jej nechal znovu postavit. Zanikl pravděpodobně v průběhu třicetileté války. Nejstarší doložený větrný mlýn na Moravě stál v roce 1440 v Bavorově na Opavsku.
V následných dobách se v Evropě rozvíjela technologie větrných mlýnů v řadě základních kategorií (německé, holandské, mlýnky s turbínou, paltroky a další), vesměs s horizontální osou otáčení, neboť tato technologie vyhovovala účelu využití (napojení na mlecí zařízení).
Zatímco větrné mlýny na mletí obilí byly…
