Jít na vyhledávání

Větrná elektrárna

Jak zkrotit vítr

Výkon větru, tedy vzdušného proudu, rychle stoupá se třetí mocninou jeho rychlosti. Jestliže se rychlost zvýší dvakrát, podává vítr osminásobný výkon. Tedy například vzroste-li rychlost větru z 5 m/s (rychlý běh) na 10 m/s (špičkový sprinter na trati 100 m), výkon vzroste z 81 W/m2 na 648 W/m2, tedy osmkrát.

Řez modelem větrné elektrárny

 

Někde mají u větrných elektráren varování před odlétajícím ledem (Zdroj: © mitifoto / stock.adobe.com)

Někde mají u větrných elektráren varování před odlétajícím ledem

Se vzrůstající rychlostí větru rostou vztlakové síly na lopatkách rotoru, a ještě více roste energie vyprodukovaná generátorem. To ale nejde donekonečna, při určité rychlosti větru je potřeba stroj zastavit, aby se nepoškodil. Proto je velmi důležitá účinná a rychle pracující regulace výkonu rotoru, aby se zabránilo mechanickému a elektrickému přetížení. Musí to zařídit automat, lidská obsluha na větrné elektrárně není.

Pro výrobu elektřiny je využitelný vítr o rychlosti 4 až 26 m/s (tj. 15 až 95 km/h), záleží na daném projektu. Při větším větru než 26 m/s se musí elektrárna zastavit, protože konstrukce by se nebezpečně rozkmitala. Rotor se zabrzdí a lopatky se postaví vůči větru nejužším profilem.

U vrtule s rozpětím kolem 100 m také činí problémy rozdíl v rychlosti větru dole a nahoře, který může činit i víc než 2 m/s. Na každý list vrtule pak působí jiné síly a hrozí rozkmitání a destrukce konstrukce. Možnost, jak tuto nevýhodu obejít, představuje jednolistá vrtule s protizávažím – o té už jsme se zmiňovali.

Příznivé větrné podmínky bývají na pobřeží moře, kde vanou pravidelné a poměrně silné větry až 80 % dní v roce, nebo ve vyšších nadmořských výškách – zde je ale v zimě problém s námrazou, která se musí z vrtulí odstraňovat, aby je jednak svou zátěží nepoškodila a jednak neodletovala nebezpečně do stran. Některé větrné elektrárny mají v listech rotoru zabudované elektrické zahřívání na odstraňování námrazy – nevýhodou je spotřeba elektřiny, kterou má elektrárna vyrábět. Jiným problémem je ohrožení bleskem, proto mají gondoly bleskosvody a ochrany.

Vrátit se nahoru
detail