≈
- Větrné elektrárny a jejich použití -

Větrné elektrárna

Větrná elektrárna je energetické zařízení, přeměňující energii větru (proudícího vzduchu) na elektrickou energii.

Teorie

Větrná energie je obnovitelná energie, která pomocí větrných elektráren přeměňuje energii proudícího větru na energii elektrickou.

Větrné elektrárny využívají síly větru k roztočení vrtule. K ní je připojen elektrický generátor. Teoreticky získatelný výkon je přímo úměrný třetí mocnině rychlosti proudící vzdušné masy. Protože rychlost větru značně kolísá, nedosahují větrné elektrárny po většinu doby nominálních hodnot generovaného výkonu.

V historii se místo převodu na elektřinu přímo konala nějaká mechanická práce. Větrný mlýn například mlel obilí nebo se čerpala voda atd. Vítr se také používá k pohonu dopravních prostředků, nejvíce u lodí s plachtou (plachetnice).

Větrné elektrárny jsou zdrojem nežádoucího hluku.

Výhody a nevýhody napájení větrnou elektrárnou

Výhody:

- umožňují napájení ve špatně dostupných místech v odlehlých oblastech, na horách
- mají relativně velký výkon vůči svým rozměrům ve srovnání se solárními články
- zálohování energie postačí jen na krátkou dobu
- životní prostředí zatěžují méně, ale jsou trochu hlučné

Nevýhody:

- instalace elektráren je náročnější a to i u menších elektráren (mikroelektráren)
- používají se v oblastech s vhodnými větrnými podmínkami
- velké elektrárny mohou narušovat krajinu
- mají vysokou pořizovací cenu

Teoreticky dosažitelný výkon

Proudící vzduch předává lopatkám turbíny část kinetické energie. Albert Betz odvodil teoreticky maximální dosažitelnou účinnost = přibližně 59%.

Druhy větrných turbín

Turbíny lze rozdělit podle principu fungování na odporové a vztlakové.

Odporové turbíny - jsou starším typem turbíny. Mají nižší účinnost než turbíny vztlakové. Dnes se už moc nepoužívají.

Vztlakové turbíny - jsou v dnešní době nejpoužívanější. Využívají síly vznikající na rotorovém listu při obtékání proudícího vzduchu. Vznikají aerodynamické vztlakové síly podobně jako u letícího letadla, kde proud vzduchu obtéká náběžnou hranu křídla. (1,2)

Podle osy otáčení rotoru se turbíny dělí na horizontální a vertikální.

Horizontální turbíny musí vždy směřovat proti směru větru, proto se musí natáčet proti proudícímu větru. Horizontální turbíny jsou dnes nejpoužívanějšími turbínami a to z důvodu jejich vyšší účinnosti (okolo 48 %) oproti vertikálním turbínám.

Vertikální turbíny nemusí se měnit směr natočení, což je výhodou zejména tam, kde se směr větru velmi často mění. Oproti horizontálním turbínám jsou méně hlučné a prostorově menší, a proto je můžeme umístit blíže k sobě. Vertikální turbíny jsou ve srovnání s horizontálními dražší a mají nižší činnost cca 38 %.

—

Zdroje čerpání informací:
(1) Web: https://cs.wikipedia.org/wiki/Větrná_energie
(2) Web: https://www.cez.cz/cs/vyroba-elektriny/obnovitelne-zdroje/vitr.html