Savoniova větrná turbína: jednoduchá a cenově dostupná cesta k obnovitelné energii

Redakce | Středa, 18. prosinec 2013 |

Využití větrné energie jako ekologického zdroje elektřiny se významně rozvinulo v posledních třiceti letech. Malé větrné elektrárny (MVE) se dnes pro získání elektrické energie využívají nejen v místech bez veřejné rozvodné sítě, ale i jako součást ostrovních systémů.

Účel a výhody malých větrných elektráren

Malé větrné elektrárny jsou ideální pro získávání elektrické energie v různých podmínkách. V závislosti na jejich výkonu lze získanou energii využít k základnímu osvětlení, napájení drobných či větších spotřebičů, ohřevu vody nebo vytápění. MVE jsou zdrojem obnovitelné energie, čímž přispívají k redukci obsahu CO2 v ovzduší a ochraně životního prostředí.Malé větrné elektrárny však nelze umístit bez rozmyslu – musí se brát v potaz větrná mapa a v případě nejasností provést i měření rychlosti větru. U domácích MVE se uvažuje o ploše rotoru do 200 m2.

Ideální řešení pro malé větrné elektrárny

Jak napovídá titulek, dnes se nebudeme věnovat komerčním MVE, které sice mají vyšší účinnost, ale i vyšší pořizovací cenu. Naopak se zaměříme na Savionovu turbínu, konkrétně na její větrnou variantu. Ta dokáže získávat energii z větru nízkých rychlostí. Existuje i vodní Savoniova turbína, ta má však poměrně nízkou účinnost oproti například turbíně SETUR.

U jejího zrodu stál finský vynálezce Sigurd Johannes Savonius. V roce 1922 si turbínu nechal patentovat. Od té doby se hojně rozšířila po celém světě a získala mnoho příznivců. Savoniova větrná turbína patří do skupiny turbín s vertikální osou otáčení (VAWT). Její efektivní konstrukce je natolik jednoduchá, že ji dokáže vyrobit každý zručný kutil!

Savoniova větrná turbína  v praxi

Savionova větrná turbína disponuje dvěma protilehlými velkoplošnými lopatkami s překryvem, což vede k tzv. mrtvému bodu otáčení, který je překonáván díky setrvačnosti. Varianta se třemi lopatkami tento problém eliminuje.Turbíny mohou být seskupeny do sestav, a to i vícestupňových, kde dochází ke zvýšení výkonu. Je to způsobeno především díky vyšší setrvačnosti a eliminaci mrtvých bodů otáčení.

Soustavy turbín dělíme na vertikální a horizontální. U těch vertikálních je nutné zabezpečit vysokou stabilitu osy. Výhodou je, že turbína nemusí být instalována vysoko na stožáru, jelikož se roztáčí již při nízké rychlosti větru. Nicméně, je nutné je opatřit turbínu ochrannou sítí kvůli bezpečnosti dětí a zvířat.

Výroba Savoniovy větrné turbíny 

Pro výrobu Savionovy větrné turbíny se nejčastěji používají velké plechové sudy s prolisem, které se svisle rozříznou, a vytvoří tak pevné lopatky.

Dále je potřeba vytvořit dvě velké kruhové základny ze silného plechu a ve středu je opatřit tzv. domečky pro ložiska. K těm se následně lopatky přivaří.

Osa turbíny by měla být rovná a ideálně soustružená. Turbínu lze vyrábět i z jiných materiálů, například z překližky. Otáčivý pohyb turbíny lze převést na generátor buď přímo společnou osou, nebo pomocí řemenic či řetězových převodů. Vyráběnou elektrickou energii je vhodné ukládat do baterií, které jsou se střídačem nejdražší položkou celého systému.

Efektivita a využití větrné energie

Účinnost Savoniovy turbíny je přibližně poloviční oproti klasickým „vrtulníkům“, ale její pořizovací náklady jsou minimální. Turbína ze zmíněného sudu dokáže při větru o rychlosti 10 m/s dosáhnout výkonu až 150 W a přibližně 190 otáček za minutu. I při této hodnotě je možné získanou energii využít například k LED osvětlení interiéru po celý den.

Výhody a nevýhody Savoniovy větrné turbíny

Výhody

• jednoduchá konstrukce
• možnost výroby z různých materiálů
• nízké náklady
• bezhlučná provoz
• obnovitelný zdroj energie

Nevýhody

Hodnocení uživatelů: 5 / 42
Líbil se Vám článek?537