Energia prúdiaceho vzduchu

Spracovala Eva Hudecová z 9. triedy

Veľkú pohybovú energiu má aj prúdiaci vzduch, vietor. Prudký vietor spôsobuje napríklad každoročne veľké škody na lesných porastoch, tzv. polomy. Vietor však možno využívať aj ako zdroj energie. V perzii sa veterná energia využívala už v 7. storočí. V Európe sa používala na pohon mlynov od 10. storočia. Veternými mlynmi sa preslávilo Holandsko, i keď sa vyskytovali aj na iných miestach. Holandské veterné mlyny konštruované v 17. a 18. storočí sa stali symbolom využívania veternej energia na celom svete. Veterné mlyny už využívali princíp vrtule. Vrtuľa bývala spravidla štvorlistová z drevených nosníkov. Na drevaný rám sa naťahovala plachta. Priemer vrtule mnohokrát presahoval 20m, čo je obdivuhodné, vzhľadom na vtedajšiemateriálové možnosti. Celá stavba mlynu je dômyselná. Dovoľuje natáčanie do smeru vetra. Spolu s vrtuľou sa natáča aj celá horná časť mlyna - strecha. Z vodorovného ramena idúceho cez strechu boli spustené dva veľké nosníky (drevené hrady), ktoré siahali na zem alebo na ochoz. Za tieto nosníky sa manuálne, ľudskou silou, dala strecha natočiť. Takéto mlyny sa často používali na prečerpávanie vody vo vodných kanáloch. Koncom 19. storočia boli niektoré mlyny prestavené už aj na výrobu elektrickej energie.

Najpočetnejšou skupinou veterných zariadení sú vrtuľové elektrárne. Majú jedno až štvorlistové vrtule, najčastejšie dvoj a trojlisté. Dalo by sa povedať, že sa jedná o maximálne technické zdokonalenie veterných mlynov použitých na výrobu elektrickej energie. Ide o rýchlobežné veterné zariadenia s najvyššou účinnosťou. Týádosahuje hodnotu až okolo 0,45 u špičkových, sériovo vyrábaných vrtulí. Vrtuľa môže mať (alebo nemusí) natáčacie lopatky. To závisí od druhu regulácie. Veterná elektráreň sa však musí nastavovať do smeru vetra.

Najvýznamnejšiu časť hluku produkuje pri svojej práci samotná vrtuľa. Hlučnosť veternej elektrárne nie je vhodné podceňovať. Umiestnenie veľkého veterného zariadenia v blízkosti obydlí nie je prijateľné. Veterné zariadenie má nepriaznivý vplyv aj na zdravotný stav zvierat. Ďalším problémom je, že vtáctvo nemusí na hluk pracujúceho veterného zariadenia reagovať a nevyhne sa mu. Pri vyšších otáčkach sa rotujúce listy môžu stať neviditeľnými a teda nebezpečnými pre vtáky.

Pri výstavbe veternej farmy je nutné jednotlivé elektrárne rozmiestňovať tak, aby si vzájomne neznižovali výkon. Na túto tematiku bolo spracovaných viacero štúdií. Málokedy je veterná lokalita tak plošne obmedzená, aby sme museli s hustotou elektrární ísť až presne na hranicu vzájomného ovplyvňovania. Každopádne je tu snaha lokalitu využiť čo najviac a farmu plošne nerozťahovať zbytočne. Veľmi dúležité je uvedomiť si smer prevládajúceho vetra. Ak je tento smer dominantný, mohli by sme sa priblížiť k maximálnej hustote, ktorá udáva, že v smere kolmom na smer vetra by minimálny rozostup mal byť aspoň 3,5D, v smere vetra aspoň 6,5D, kde D je priemer vrtule. Skutočne postavené farmy na pobrežných hrádzach mávajú bočný rozostup medzi stĺpmi aspoň 5D. Ak je prevládajúci smer vetra šikmý na túto líniu, býva to i viac. Prakticky všetky farmy bývajú stavané v líniách, aj keď ivh môže byť veľmi veľa za sebou. Veľmi početné farmy bývajú stavané z menších typov. Veterné elektrárne vo veterných farmách bývajú prevažne plnoautomatické. Farma má jedno centrálne pracovisko, odkiaľ sú diaľkovo monitorované a riadené všetky elektrárne. Veterné farmy, ktoré majú viacero elektrární, bývajú takmer výlučne na miestach, kde nie sú ľudské obydlia.