Éra větrných mlýnů trvala několik set let. Po celou dobu měly jedinou konkurenci
v podobě vodního kola. Ta se však
nemohla uplatnit v sušších oblastech. Vynález parního stroje, prvního motoru zcela
nezávislého na přírodních silách, znamenal přirozený úpadek obou prvních
motorů. Přesto se vývoj větrných mlýnů, přesněji větrných turbín, nezastavil. Jen dočasně
zůstal na okraji zájmu.
V roce 1890 byl v Dánsku uveden do provozu první elektrický generátor poháněný větrnou turbínou.
Počátkem našeho století se už po světě otáčelo několik velkých turbín s výkonem okolo 100kW. V roce 1941 dokonce
Američané postavili ve Vermontu větrnou turbínu o výkonu 1 250 kW, ale krátce po zahájení provozu se jí
utrhl list a skončila ve šrotu. Od konce druhé světové války do počátku 70. let
nebylo důvodu se větrnou energetikou zaobírat pro hojnost energie získávané
spalováním fosilních paliv. Teprve první
ropná krize v roce 1973 zapůsobila jako podnět k dalšímu výzkumu. Za tu dobu
výrazně postoupily technické znalosti, a tak se díky poznatkům z aerodynamiky a
stavby letadel objevily konstrukce, které mají s dávnými mlýny vnějškově
společné jen jedno - stojí za bezvětří, a jinak se pohybují.
|
|
| Porovnání několika možných velikostí a typů větrných elektráren: 1) malý typ o výkonu kolem 90 kW, 2) dánská větrná elektrárna TVIND s třílistou vrtulí o výkonu 2 MW, 3) dvoulistá větrná elektrárna ze Severní Karoliny, 4) německá větrná elektrárna GROWIAN o výkonu 2 až 3 MW, 5) německý projekt jednolisté větrné elektrárny o výkonu až 10 MW. |
Obrovská vrtule moderní větrné turbíny je upevněna na zpravidla vodorovně
uložené hřídeli na vrcholu štíhlé
věže. Rovina, v níž se několik desítek metrů dlouhý jednolistý až třílistý
rotor otáčí, se nastavuje pohybem celé aerodynamicky krytované gondoly, ve které je
uložen také generátor s převodovkou. Konce lopatek
dosahují obrovských obvodových rychlostí, což způsobuje krajní namáhání
materiálu. Náhlé nápory větru, stejně jako jistá asymetrie vrtule mohou způsobit
nebezpečné rozkmitání celé konstrukce.
Dosáhnou-li nápory větru kritické rychlosti, hrozí havárie a turbínu je třeba
odstavit, zapojí se brzdění rotoru a
vrtulové listy se nastaví proti větru svým nejužším profilem. Tato opatření
odpadají u turbín se svisle uloženým rotorem. Systém Dariieus má navíc tu přednost,
že celé velmi hmotné technické zařízení spočívá nízko pod rotorem, což
zvyšuje stabilitu konstrukce.
Odborníci dlouho předpokládali, že výkon největších turbín nepřekročí 3 MW.
Mimochodem, první takový gigant, vysoký 150 m, postavila v roce 1982 firma Grosse
Windenergie Anlage a uvedla jej do provozu na pobřeží Severního moře.
Jednu z možností, jak zabránit nežádoucímu rozkmitání velkých větrných
generátorů, představuje atypická jednolistá vrtule. Rozdíly rychlosti větru v
horní a spodní části kruhu, který opisuje dvoulistá vrtule, mohou totiž dosahovat
až 2,8 m/s. Na každou polovinu pak působí rozdílné síly, které rozkmitají listy.
Takový stav nemůže u jednolisté vrtule nastat a lze ji navíc dokonale vyvážit
protizávažím. V Německu vznikl dokonce projekt jednolisté turbíny o výkonu 10 MW.
 |
Nemohlo být významnějšího přírodního jevu, aby mu naši předkové
nepřiřkli náležité místo ve svém náboženství. Mezi větry v řecké mytologii
vynikl razantní Boreas - jak zpravidla vyniká nejsilnější z rodu. Obdivuhodná
plodnost Astraia, mimo jiné otce hvězd, přiřkla Severákovi tři sourozence -
bratříčka Argesta, pak mírného, rovněž západního Zefyra a Řeky obávaného
jižního Nota, přinášejícího vodní smršti a nebezpečí pro plavbu. Na špatný
původ si hoši nemohli stěžovat ani z druhé strany, neboť jejich matkou byla sama
růžovoprstá Eos, bohyně jitra předcházející svého bratra, samotného boha slunce
Helia.
Boreas se zasadil o jednu z nesčetných mytologických afér, když se dlouho ucházel o
ruku dcery aténského krále Erechthea. Monarcha jej však odbýval planými sliby. I
zadul Severák, dcerku unesl, pojal za choť a zplodil s ní dva syny a dvě dcery.
Atéňané tak Borea považovali za svého zetě. Dočkal se uctívání zejména po roce
480 před Kristem, kdy jej prosili o pomoc v námořní bitvě u Salaminy. Jeho přízeň
připravila perského krále Xerxe o flotilu 400 lodí.
Podle jedné z bájí Aiolos, král větrů, zadržoval čtyři větrné bratry v jeskyni.
Na jednom z aiolských ostrovů vlídně přijal Odyssea se svými druhy a na cestu jim
daroval měch, do něhož zavázal všechny nepříznivé větry a nechal dout jen
mírného Zefyra. Zvědaví námořníci měch otevřeli a, skončili tam, odkud vypluli,
na ostrově krále Aiola.
Větrní bratři se mnohokrát objevovali jako dující stafáž výtvarných scén. Se
snovým citem pro krásné reálno je zachytil ve dvou mistrovských dílech Zrození
Venuše a Jaro - také velký florentský malíř Sandro Botticelli (1445 -1510).
bóra - silný nárazovitý padavý vítr ve směru spádnice horského hřebene
přinášející v Zimě citelné ochlazení. Vyskytuje se často v místech, kde s mořem
hraničí nevysoký horský hřeben. Jeho rychlost dosahuje 20 až 60 m/s. Místní obdoba
severní bóry v Orlických horách a na severní Moravě se označuje polák.
 |
| Boreas a Oreithyia. |
bríza - vítr s denní periodicitou vznikající tam, kde
sousedí dva povrchy, jejichž teplota se výrazně liší: například vodní plocha -
suchý břeh nebo město s kamennými dlažbami - vlhké vegetací porostlé okolí;
typická denní (mořská) bríza vane z moře na ohřátou pevninu, noční (pobřežní)
bríza z chladnější pevniny na moře. U nás se zřídka vyskytuje v období slabého
všeobecného proudění s malou oblačností v létě.
fén - suchý padavý vítr na závětrné straně hor. Vzniká tím, že
na návětrné straně vystupující vzduch se nasytí vodními parami a ochlazuje se asi
o 0,6 °C na 100 m výstupu. Protože se většina kondenzované vody odčerpá ve
srážkách, vzduch se vysouší a při sestupu otepluje asi o 1 °C na 100 m. U nás
působí ve všech vyšších pohořích, ale není tak výrazný jako u dlouhých
horských hřebenů.
chinook - místní název jihozápadního fénu na východních svazích
Skalnatých hor. Často má teploty 30 °C i vyšší - působí vzestup teploty o 10 až
20 °C během několika minut.
harmatan - místní název suchého, horkého a prašného severního
větru vanoucího v zimě ze Súdánu do hornoguinejské oblasti.
mistral - silný a chladný severozápadní vítr na středomořském
pobřeží Francie vanoucí údolím řeky Rhóny.
pampero - silný studený vítr vanoucí v Jižní Americe od
západu nebo jihozápadu přes pampy; někdy je doprovázen bouřkou nebo deštěm.