Jít na vyhledávání

Vertikální Darrieova turbína

Výklad

 

Nakloněné listy rotoru do spirály zabraňují nepříjemným pulsacím Darrieovy turbíny (Zdroj: © Charles Jacques / stock.adobe.com)

Nakloněné listy rotoru do spirály zabraňují nepříjemným pulsacím Darrieovy turbíny

Vertikální větrnou turbínu vynalezl v roce 1931 francouzský inženýr Georges Jean Marie Darrieus. Turbína se obvykle skládá ze dvou nebo tří aerodynamicky profilovaných listů rotujících kolem vertikální osy a vytvářejících válcovitou, kulovou nebo parabolickou plochu.

Patří mezi rychloběžné motory – obvodová rychlost listů rotoru je několikanásobně vyšší než rychlost větru. To klade vysoké nároky na materiál listů a jejich uchycení, protože na ně působí značná odstředivá síla.

Typy Darrieovy turbíny

Typy Darrieovy turbíny

Princip činnosti Darrieovy turbíny

Princip činnosti Darrieovy turbíny

Darrieova turbína s rotorovými listy ve tvaru písmene H (Zdroj: © Satakorn / stock.adobe.com)

Darrieova turbína s rotorovými listy ve tvaru písmene H

Jednou z variant Darrieovy turbíny je i větrná turbína s rotorem ve tvaru písmene H. Je jednodušší na výrobu, protože využívá rovné vertikální listy, no jejich uchycení musí být robustnější pro značné odstředivé síly. Aby se zabránilo nepříjemným pulsacím, staví se někdy Darrieovy turbíny s listy rotoru nakloněnými do spirály. To vyvolává rovnoměrný, krouticí moment.

Nakloněné listy rotoru do spirály zabraňují nepříjemným pulsacím Darrieovy turbíny (Zdroj: © dannyburn / stock.adobe.com)

Nakloněné listy rotoru do spirály zabraňují nepříjemným pulsacím Darrieovy turbíny

Darrieova turbína je nezávislá od směru proudění vzduchu a dosahuje účinnost kolem 35 %. Její práce je založena na principu vztlaku. Profily křídla se pohybují v proudícím vzduchu kolem osy rotoru po kruhové dráze s nulovým náběhovým úhlem. Rychlost vzduchu vzhledem k rotaci křídla se vektorově sčítá s rychlostí větru tak, že výslední proud vzduchu vytváří na křídle malý kladný náběhový úhel. Výsledná vztlaková síla směřuje dovnitř mimo osu turbíny a vytváří točivý moment pohánějící turbínu.

Výhodou vertikálních Darrieových turbín je jejich snadná údržba, protože všechny mechanizmy se nachází nízko nad zemí. Taky nepotřebuje mechanismus natáčení do směru větru, na směru větru je prakticky nezávislá. Na druhou stranu však potřebuje vnější zdroj na primární roztočení rotoru. K nevýhodám tohoto typu větrného stroje patří i jeho horší ovladatelnost, pulzující výkonový cyklus vedoucí k rezonancím a velké odstředivé síly působící na rotor. Vzhledem k tomu jsou mnohem víc dynamicky namáhány než turbíny s horizontální osou, což v konečném důsledku snižuje jejich životnost.

Vrátit se nahoru
detail