Venované Ernestovi...
Je všeobecne známe, že najvyššiu účinnosť dosahujú turbíny s horizontálnou osou otáčania (HAWT). Je to dané tým, že všetky listy (krídla) HAWT sú orientované proti vetru rovnako. Zatiaľ čo u vertikálnych turbín (VAWT) tomu tak nie je. Každé krídlo v má každej chvíli inú pozíciu voči prúdeniu vetra a inak sa podieľa na celkovom "ťahu" turbíny. Celkom logicky to bude vždy menej, ako v prípade HAWT.
Výber typu turbíny však môžu ovplyvniť aj iné kritériá, ako maximálna účinnosť. Poznám niekoľko prípadov, keď susedia nesúhlasili s inštaláciou HAWT, ale VAWT by im nevadila. Niekedy je to kvôli nepríjemnému svišťaniu väčšiny malých HAWT, niekedy kvôli menej rušivému pohľadu na pomalšie sa pohybujúce VAWT... dôvody môže mať každý svoje. Niekomu sa VAWT jednoducho viac páčia.
Prečo teda nie klasická vrtuľa, ale VAWT? Odpovedí je z môjho pohľadu naporúdzi hneď niekoľko. Označujem ich ako Výhody:
1. VAWT sú tiché (1)
2. Sú nezávislé na smere vetra (2)
3. Sú odolnejšie voči silnému vetru a turbulenciám (3)
4. Na rozbeh potrebujú slabší vietor (4)
5. Postačuje menšia výška nad terénom (5)
6. Niektoré typy sú konštrukčne jednoduchšie (6)
7. Nevrhajú stroboskopický tieň (7)
8. Nezabíjajú vtáky (8)
Existujú aj protiargumenty, alias Nevýhody:
1. Majú menšiu účinnosť (9)
2. Potrebujú nízkootáčkové alternátory (10)
(1) Klasické horizontálne vrtuľové veterné generátory (HAWT), a to najmä v malom domácom vyhotovení, sú často dosť hlučné. Kvôli vysokým otáčkam listov rotora, kde sa obvodová rýchlosť môže pohybovať v stovkách km/h produkujú v silnom vetre nepríjemný svišťavý zvuk. Najmä ak pôjde o menej kvalitné listy nedefinovateľných parametrov pochádzajúcich z krajiny megavýrobcov všetkého. Ak bývate na samote a nebude to vadiť vám, nemáte problém. Ak ale máte zo všetkých strán susedov, ktorí vo vašej veternej elektrárničke navyše vidia neoprávnený prospech a teda neodpustiteľnú krivdu voči nim, problém máte. V takom prípade nebude vaše zariadenie nikdy dosť vzdialené od ich okien, môžete si byť istí. Naproti tomu VAWT sú neporovnateľne tichšie, čo je dôsledkom nižčích prevádzkových otáčok, s ktorými tieto zariadenia pracujú.
(2) Vrtuľové HAWT sa musia natáčať na smer vetra. U veľkých to rieši elektronika a motory, u malých chvostová plocha. VAWT je jedno odkiaľ fúka. Výhodou je aj menšia konštrukčná náročnosť a odpadá potreba riešenia odvodu energie (zberných krúžkov) z neustále sa proti vetru natáčajúceho generátora, keďže alternátor VAWT je uchytený pevne.
(3) Klasické HAWT musia byť v silnom vetre brzdené, buď elektronicky, alebo mechanickým vychýlením zo smeru vetra, alebo natáčaním lopatiek, prípadne úplne zabrzdené. Inak pri extrémnych otáčkach hrozí prekonanie pevnostných limitov použitého materiálu. Aj voľnobežné otáčky bez záťaže môžu turbínu HAWT zničiť, preto regulátory k nim používané musia zabezpečovať po plnom nabití akumulátorov prepnutie na umelú záťaž, nie jednoduché odpojenie. VAWT je takmer všetko jedno. Preto výrobcovia komerčných VAWT bez problémov v technických charakteristikách uvádzajú, že zariadenie je bez brzdenia, alebo že horná hranica rýchlosti vetra nie je obmedzená, prípadne je niekde poriadne vysoko (tu s dôverou opatrne!). S otáčkami súvisí aj nutnosť perfektného vyváženia a eliminácie vibrácií. To však neznamená, že VAWT vyvažovať netreba!
(4) VAWT (tlakového typu) sú schopné rozbehu už pri 1 m/s a pri 2,5 - 3 m/s už začínajú dodávať malý užitočný výkon. HAWT budú pri týchto hodnotách rýchlosti vetra ešte nečinne odpočívať.
(5) VAWT v zásade nepotrebujú vysoké stanovište, aj keď tu tiež platí, čím vyššie, tým lepšie. Dokážu však zúžitkovať aj turbulentné prúdenia nad strechami budov, pokiaľ tvar strechy neposiela prúdenie mimo turbínu.
(6) Najjednoduchším typom je klasická Savoniova turbína, kde sa jedná naozaj len o 2, resp. 4 vhodne usporiadané polvalce spojené do jedného celku.
(7) Aj keď vrhanie stroboskopického tieňa je problémom najmä veľkých HAWT, aj menšie domáce zariadenia dostatočne vysoko umiestnené by mohli spôsobovať v slabom vetre blikotavý tieň, ktorý sa síce pohybom slnka dosť rýchlo posúva, ale skutočne nemusí byť príjemný (najmä susedom z (1)! ).
(8) Ochranári budú spokojní. Nízke otáčky VAWT neohrozujú vtáky. Naozaj vysokých otáčok dosahujú VAWT len v naozaj silnom vetre. Vtedy aj vtáky čučia niekde v bezpečí závetria. Pravda: Moja turbína už vtáka zabila, ale musel byť slepý, alebo vyšinutý....
(9) Je to dosť zásadná nevýhoda, ale môže byť vyvážená výhodami. Pozri časť Aký typ turbíny?
(10) Nízkootáčkové alternátory sú technologicky náročnejšie a preto aj drahšie.
Všetky texty na tejto stránke s výnimkou komentárov užívateľov a označených citátov sú vlastnými textami autora stránky. Ich ďalšie použitie, ako aj použitie obrázkov a fotografií je podmienené súhlasom autora. Autor stránky nenesie žiadnu zodpovednosť za činy a rozhodnutia ktoré urobíte na základe informácií získaných z týchto stránok. Taktiež nenesie žiadnu zodpovednosť za škody, ktoré vám pri tom môžu vzniknúť.
VAWT.sk © 2017 OM2CM