16.9.2023 - Pravdepodobne viete, že základným parametrom pre výkon akejkoľvek veternej turbíny je jej veľkosť. U VAWT je to plocha, ktorá sa vypočíta z výšky krídla x priemer, u HAWT je to obsah kruhu ktorý opisujú krídla. V oboch prípadoch sa tejto ploche hovorí zametaná plocha. Pre rýchle výpočty základných teoretických parametrov veternej turbíny, v závislosti práve na uvedenej zametanej ploche, som vytvoril jednoduchú výpočtovú tabuľku (na stiahnutie pod článkom). Každý si tak môže nechať tabuľkou vypočítať, či vrtuľa ponúkaná predajcom môže, vzhľadom k jej veľkosti, vôbec dosiahnuť sľubovaný výkon.

     Tabuľka je pomerne jednoduchá na použitie. Skladá sa z dvoch častí - osobitne pre HAWT a pre VAWT. Pre základný výpočet výkonu turbíny stačí zadať len jej rozmer(y). Pokiaľ chceme výsledok presnejší, môžeme špecifikovať aspoň približné účinnosti. Účinnosť vrtule je u malých HAWT s krídlovým profilom obyčajne okolo 30-40%. U VAWT typu Darrieus to je veľmi podobné. U Savonia už  podstatne menej, okolo 20 %. U Savoniu podobných tlakových turbín, rôznych mnoholopatkových VAWT to býva ešte menej 10-20%.

     Účinnosť generátora môže byť rôzna, podľa jeho kvality a technických parametrov. Všeobecne sa môže pohybovať medzi 50 - 90%.

     Rýchlobežnosť je ďalší spresňujúci parameter. Je to pomer medzi obvodovou rýchlosťou vrtule a rýchlosťou vetra. U vztlakových turbín s krídlovým profilom obvodová rýchlosť predbieha rýchlosť vetra niekoľkonásobne. Turbíny HAWT majú rýchlobežnosť v závislosti na nastavenom uhle krídel zhruba v rozmedzí 5-8, niekedy aj viac. Stredná hodnota je 6. VAWT Darrieus bude mať okolo 4-5, a ostatné vyššie spomínané VAWT tlakového typu budú mať rýchlobežnosť 1. Rýchlobežnosť má v tabuľke priamy vplyv len na otáčky turbíny.  

     V priamej závislosti na veľkosti turbíny budú jej otáčky. Čím bude turbína (vrtuľa) väščia, budú otáčky pri rovnakej rýchlosti vetra nižšie. Voľnobežné otáčky (bez záťaže) pri rôznych rýchlostiach vetra je dobré poznať v súvislosti s nasledujúcim parametrom.       

     Tým je napätie pri rôznych voľnobežných otáčkach. V tabuľke sa môže zadať napätie pri 60 otáčkach za minútu. Túto hodnotu som zvolil preto, lebo takto sa dá napätie odmerať aj bez otáčkomera. Nie je problém točiť generátorom tak, aby urobil 1 otáčku kažú sekundu. Napätia pri rôznych otáčkach a teda pri rôznych rýchlostiach vetra je dobré vedieť napríklad preto, aby sme vedeli kedy dosiahne napätie turbíny prevádzkového napätia akumulátora a môže nastať jeho nabíjanie.

     Pre výpočet teoretického výkonu nie je zadanie napätia a rýchlobežnosti potrebné. Dá sa povedať, že ak v tabuľke necháte všetky parametre pôvodné a budete meniť len rozmery turbíny, dopracujete sa k výsledku veľmi blízkemu pravde. S výnimkou napätia naprázdno. To bude špecifické pre každú turbínu a vyžaduje vyššie spomínané meranie.

     S použitím tejto tabuľky vás už nikto nemôže presvedčiť, že turbína HAWT s priemerom 1,5 m má pri vetre  10 m/s výkon 1500 W. Pretože si ľahko môžete zistiť, že správna odpoveď je 382 W. Nedajte sa napáliť, priatelia... :-)