Stránky jsou archivovány Národní knihovnou ČR

Pohled do historie. Návrh na nový typ větrné elektrárny
z roku 1913 slibující lepší účinnost za slabého i silného větru

Už naši předci se snažili nahradit docházející fosilní paliva za lepší a nevyčerpatelný zdroj energie. Jednu zajímavou konstrukci nového typy větrné elektrárny podle představ z roku 1913, která měla odstranit nevýhody klasických větrných elektráren s vrtulí je větrný motor Casteletův.

Původní text z webu „bejvávalo“:

Už v roce 2013 se všeobecně poukazovalo na rychlé zmenšování a poměrně brzké vyčerpání zásob uhelných, proto se obracela pozornost k přirozeným zdrojům práce.

Nutí k tomu již neobyčejný vzrůst průmyslu v poslední době. Technikové všímají si v první řadě proudů vodních, neboť využitkování jejich energie je vodními turbinami dokonale rozřešeno a nelze v tomto oboru očekávati snad již nic podstatně nového.

Než i jiným pramenům práce věnuje se pozornost; čtenářům našim jsou známy pokusy Shumanovy, jež mají za účel sestrojení slunečního motoru, a slyšeli zajisté o návrzích strojů, jimiž se má využiti energie přílivu a odlivu i vln mořských. Velikým zdrojem práce je vítr. Zvláště v poslední době, kdy rozvinulo se zřizování elektráren, počítá se hojně s tímto živlem.

Myšlenka využiti energie větru k práci je stará. Všichni známe větrná kola, jichž se u větrných mlýnů používalo. Mlynářství nejvíce pochopilo význam větru. Dnes ovšem v tomto odvětví průmyslu je větrný mlýn vzácností.

V hospodářství upotřebí se větrných kol na pohon čerpadel k zavlažování pozemků a pod. Tato větrná kola liší se svým vzhledem a konstrukcí podstatně od starých těžkopádných kol. Dnes žádá se od větrného kola, aby bylo snadno pohyblivé a aby svoji polohu lehce přizpůsobilo směru větru. Při posavadní konstrukci větrného kola, měl poslední uvedený požadavek za následek, že kola tato musila býti co možno lehká. To má však opět tu nevýhodu, že nelze jimi třebas zužitkovati mocné větry, nelze tedy těžiti ze zásoby energie větru v každé době.

Chceme se dnes zmíniti o nové zajímavé konstrukci větrného kola. Kdyby byl směr větru stále týž, tak jako je tok řeky, bylo by možno sestrojiti větrné kolo o vodorovném hřídeli na způsob kola na spodní vodu. Postačilo by chrániti skříní horní polovinu kola, tak že by vítr na lopatky této části nemohl účinkovati, a spodní polovinu ponořiti do vzdušného proudu.

Tato konstrukce nemá ovšem v praxi významu, neboť směr větru se stále mění, ale lze na jejím základě větrné kolo sestrojiti, jak učinil Francouz Pavel Castelet.


Větrný motor Casteletův.
V obr.: A, A' kompressory na vzduch, B nádržka na stlačený vzduch, C motor hnaný stlačeným vzduchem, D dynamo, E, E' větrné motory.
Obrázek převzat z webu Moravské zemské knihovny

Konstruktér francouzský sestrojil větrné kolo o hřídeli svislém. Vidíme hned, že kolo toto může býti poháněno větrem každého směru, když se provede konstrukce tak, že vítr účinkuje vždy jen na lopatky umístěné na jedné straně od osy kola.

Jestliže tedy lopatky u otáčejícího se kola dojdou k místu, od něhož se počnou pohybovati proti větru, musí býti před účinkem tohoto zakryty ať je směr větru jakýkoliv, neboť jinak by se kolo netočilo. Je také ihned patrno, že ústrojí, které část lopatek zakrývá, musí polohu svoji podle směru větru měniti, a to účinkem větru samého.

Casteletovo větrné kolo (viz obraz) skládá se ze dvou hlavních částí: z lopatkového kola E, jehož svislý hřídel má na spodním konci hnací ústrojí (kotouč, ozubené kolo), a z pohyblivého pláště, který zakrývá vždy lopatky, jež jsou v části, v níž se pohybují proti větru. Svislý hřídel větrného kola spočívá v ložiskách kuličkových, aby odpor proti jeho otáčení byl co nejmenší.

Plášť pohyblivý tvoří půl válce, je z tenkého plechu, nahoře uzavřen a opatřen křídlem, které se tedy staví vždy do směru větru a je tak na stříšce pláště připevněno, že spadá do průměrové roviny pláště. Tím je tedy samočinně vždy vyhověno podmínce, že větru jsou vystaveny pouze lopatky na jedné straně osové roviny, kdežto druhé, které se pohybují proti větru, jsou schovány v plášti. Plášť spočívá též na kuličkách, aby byl snadno otočný.

Nemůžeme ještě sděliti úspěchy nebo neúspěchy této nové konstrukce, která je teprve předmětem zkoušek, ale nutno říci, že větrné kolo Casteletovo je jistě zajímavým řešením větrného motoru, jež umožňuje stavbu ve větších rozměrech, než jak tomu jest u větrných motorů posavadních.

Nemalou výhodou jest, že větrné kolo toto snadno se přizpůsobí rychlým změnám směru větru. Již pro tyto vlastnosti zaslouží nová tato konstrukce pozornosti.

Poznámka: Dnes nejrozšířenějším typem jsou větrné elektrárny s vodorovnou osou otáčení, pracující na vztlakovém principu, kde vítr obtéká lopatky s profilem podobným letecké vrtuli. Jednotkové výkony jsou na úrovni až několika MW.
Představiteli rotorů s vertikální osou rotace jsou dnes rotory Savoniho a Darrieův. Jejich hlavní předností je, že se nemusí nastavovat na směr větru, jsou to rotory všesměrové. Mají jednoduchou konstrukci s možností umístění generátoru ve spodní stavbě elektrárny. V praxi se však příliš neuplatnily, neboť dochází k vyššímu dynamickému namáhání, které snižuje jejich životnost. Nevýhodou je též malá výška rotoru nad terénem, t.j. menší rychlost větru. Jednotkové výkony jsou v řádu desítek kW.
Ing. Jan Bouška