Pokud jde o větrnou energetiku, není turbína jako turbína. Americká společnost Aeromine Technologies se sídlem v Houstonu vyvinula „sklízeče větru“ (wind harvester), speciální větrné turbíny, které jsou velmi tiché a nejsou na nich při pohledu zvenčí patrné žádné pohyblivé součásti.
Nedávno zahájili pilotní projekt s výrobcem automobilů BMW. Větrné sklízeče instalují, jako první ve Velké Británii, na střechách budov v továrně na automobily v Oxfordu, kterou od přelomu tisíciletí vlastní právě BMW. Aeromine předpokládají, že tito tiché a „nehybné“ turbíny doplní v rámci těžby zelené energie v areálu zmíněné továrny i jinde stávající solární panely.
Podstatné přitom je, že sklízeče větru od Aeromine zabírají mnohem menší plochu než solární panely. Sklízeč větru se vejde na pouhou desetinu plochy, kterou zabere solární panel o stejném výkonu jako sklízeč větru.
Aeromine se rovněž pochlubily tím, že jejich sklízeče větru dodávají o 50 procent energie víc v porovnání se solárními panely, pořízenými za stejnou cenu.
Velmi příznivě vycházejí náklady na stavbu a provoz sklízečů větru. Tiché turbíny jsou nenáročné jak na konstrukci tak i údržbu. Aeromine používají při jejich výrobě snadno recyklovatelné materiály. Součástí zařízení je generátor, který nevyžaduje pravidelné promazávání a měl by vydržet 20 let.
Sklízeče větru Aeromine se umísťují na okraj střechy, kde jsou orientované podle převládajícího směru větru. Vítr na takových místech zrychluje a proudí přes vnější nepohyblivé plochy sklízeče větru. Tím vzniká za centrálním sloupkem sklízeče oblast nízkého tlaku, což vede k nasávání vzduchu spodní části sklízeče. Proudící vzduch uvnitř sklízeče rozpohybuje vnitřní rotor, který vytváří elektřinu.
Pokud bude pilotní projekt se společností BMW úspěšný, Aeromine si dělá zálusk na použití sklízečů větru v dalších továrnách a zařízení BMW na různých místech světa. BMW horlivě podporuje společnost Aeromine prostřednictvím projektu BMW Startup Garage, díky němuž se jako první zákazník podílí na špičkových technologiích.
Video: Aeromine Rooftop Wind. Static. Silent. 50% more power than Solar PV. What's not to like?
Literatura
„Kinetické zdi“ dělají z těžby větrné energie prudce elegantní záležitost
Autor: Stanislav Mihulka (02.01.2022)
Airloom Energy přinášejí radikální změnu do větrné energetiky
Autor: Stanislav Mihulka (11.11.2023)
Fascinující větrné zdi letos zahájí pilotní provoz u zákazníků
Autor: Stanislav Mihulka (16.06.2024)
Masivní plovoucí soustava větrných turbín Windcatcher směřuje k realizaci
Autor: Stanislav Mihulka (23.07.2024)
Na Hainanu instalovali větrnou godzillu s rekordním výkonem 20 MW
Autor: Stanislav Mihulka (07.09.2024)
Diskuze:
F M,2024-09-17 00:44:18
PDF se základními technickými parametry (5kW) https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://26011849.fs1.hubspotusercontent-eu1.net/hubfs/26011849/Aeromine%2520Website/downloads/Aeromine%2520cut%2520sheet%2520231004.pdf&ved=2ahUKEwif8fzBwMiIAxUlVvEDHY53AIQQFnoECBgQAQ&usg=AOvVaw3sCg-zvGMLPbl9DZt7FgKe
Mám radost, že jsou ty OZE již tak výhodné, několikáté dramatické zlepšení po sobě. Konečně se již mohou zrušit ty omezení fosilních zdrojů, přece z nich nikdo soudný nebude vyrábět drahou energii když je tato prakticky zadarmo, takže konečně konec emisních povolenek v energetice. Také to ukončení poplatků za jejich rozvoj/šíření, který již není díky té výhodnosti třeba dotovat, zahrnutých v cenách energií nám a celé ekonomice velmi pomůže. Jelikož, podle grafů výrobce někdo s tímto a soláry na střeše vyprodukuje stálý dostatek energie, tak se již nebudou muset připojovat k síti a odpadá to nutné posilování distribuční soustavy a v dobách nedostatku nebudou zvyšovat ostatním hloupým odběratelům zastaralých stabilních zdrojů cenu.
Pozor - výkon roste s 3 mocninou
Martin Jahoda,2024-09-16 08:28:38
Takže pokud je rychlost větru přes turbínu 4x větší, tak výkon na jednotkovou plochu je 64x větší. Ale protože 4x větší rychlost, znamená 4x menší plochu tak v reálu je výkon turbíny jen maximálně 16x větší než by byla větrná turbína o ploše odpovídající ploše protékané větrem. Záleží ale ještě na účinosti. V reálu bych řekl maximálně 3-4X....
P=1/2⋅ρ⋅A⋅v3
Kde:
P je výkon větru (ve wattech, W),
ρ je hustota vzduchu (kg/m³, typicky přibližně 1,225 kg/m³ při teplotě 15 °C a tlaku 101,3 kPa),
A je plocha rotoru, kterou vítr prochází (v m²),
v je rychlost větru (v m/s),
v3
znamená, že výkon větru roste s třetí mocninou rychlosti větru.
srovnání s fotovoltaikou..
Ladislav Truska,2024-09-15 16:39:22
No trochu tam ještě záleží, jestli bude foukat vítr přesně ze strany, na kterou je to natočené, takže možná to těží více energie, pokud dobře fouká a je to nastavené proti větru, ale těžko říct, jaké je srovnání účinnosti za období třeba 1 měsíce.. Jinak, škoda že se to srovnává celý článek jen s fotovoltaickým panelem a nikde nevidím srovnání s klasickou větrnou turbínou, která si mimochodem bere vítr z libovolného směru.
Re: srovnání s fotovoltaikou..
Vojta Ondříček,2024-09-16 17:19:10
Správně - se třetí mocninou rychlosti pohybu vzduchu v [m/s], pakliže je v rovnici výřez proudu vzduchu A [m^2].
Správně - ta hmotnost vzduchu je závislá na teplotě, na atmosférickém tlaku v lokalitě a tím i v nadmořské výšce.
Ty "koncentrátory" (trychtýře) urychlí proud vzduchu na n-násobek hodnoty ve větší vzdálenosti před překážkou, čímž umožní použití rotoru (vrtule, turbíny) o menším průměru a tím o vyšší hodnotě rychlosti otáček. Takže se lze obejít bez mechanické převodovky na nominální otáčky generátoru. Ovšemže je nutno zohlednit všechny aerodynamické faktory .... a to je věda.
Účinnost musí být mizivá
Daniel Matyas,2024-09-15 13:22:54
Tyto VE musí být jedna velká díra na peníze. Proč? Protože náporové VE mají účinnost někde kolem 20%. Tj. ze 100% energie větru dokáží využít na cca 20% a to při tom, že vítr se napřímo opírá do jejich lopatek. Vytváření podtlaku větrem a teprve ten podtlak využít pro roztáčení turbíny musí být tak energeticky ztrátové, že taková turbína je spíš na okrasu. To prostě ekonomicky nemůže dávat smysl.
Re: Účinnost musí být mizivá
Ladislav Zima,2024-09-15 17:01:25
A kolik myslíte, že mají účinnost solární panely? Navíc tohle bude vyrábět elektřinu i v noci a v zimě. A protože to nezabírá velkou plochu, můžou to kombinovat se soláry.
Re: Účinnost musí být mizivá
Martin Prokš,2024-09-15 19:37:49
Dobrý den,
Ano je to nepochybně další díra na peníze a investory. Stačí se podívat na jazyk kterým ten článek je napsán (pan Mihulka je v tom nevině, jen to přeložil).
Energie nesená větrem je jedna věc. Tato energie je přímo úměrná kvadrátu rychlosti větru a ploše ze které se energie sbírá. V případě rotoru klasické vrtule v brzdném režimu (větrná elektrárna) je to z plochy průměru rotoru. V případě tohoto krabicoidního zařízení to bude z čelní plochy té krabice (celé). Možná. Krát počet krabic na té střeše.
Účinnost bude otázka jak počítat. Protože uvnitř je ventilátor v brzdném režimu, kterým prochází větší rychlost proudění díky konstrukci té krabice. Takže jestli počítat účinnost z energie procházející celou čelní plochou krabice (pak bude účinnost mizerná), nebo jestli počítat jen z energie protékající ventilátorem (pak bude výrazně lepší). V každém případě je to jen nepodstatné hraní s čísly. Podstatný je výkon krabice při nějakých typizovaných podmínkách, třeba za rychlosti větru 10 m/s.
Když se udělá poměr hmoty elektrárny vs. poměr plochy elektrárny na stejném výkonu, tak už jen tak od oka jsem přesvědčen, že mnohem lépe vyjde i malá několika kW klasická rotorová elektrárna, než toto. Neboli že na několik kW bude potřeba méně materiálu železa, betonu, mědi, ... na klasickou rotorovou, než na stejně výkonou tuhle krabicovou.
To, že na venek není nic pohyblivého, je jen otázka estetiky. Uvnitř je rotující ventilátor s alternátorem (nebo dynamem?) a tak je spolehlivost (a z ní vyplývající náklady na údržbu) naprosto srovnatelná s jakoukoli jinou elektrárnou na rotujícím principu. Ale prototže na jednotku výkonu je tam potřeba více těchto krabic, tak nejspíše budou tyto krabice dokonce náročnější na údržbu.
Takže akorát tak na to aby si to BMW narvalo na kraj střechy kde na to bude dobře vidět a do ESG formuláře si můžou tučně zapsat, jak skvěle jsou zelení a jak podporují udržitelný zelený úděl...
Heil Gréta!
(pardon za takto negativní až agresivní post, ale profesně dělám do energetiky - konstruktér v energetice - a už mi nějak ujíždí nervy z toho co se děje a co je před námi. Vystudoval jsem letectví/konstrukci-aerodynamiku a z těchto důvodů jsem před 15 lety z letectví utekl, když jsem viděl jak si tam všichni lžou do kapsy a přežívá se stylem každý den dobrý. A teď to vidím i v té energetice do které jsem utekl a na kterou jsem se přeškolil)
Re: Re: Účinnost musí být mizivá
Marcel Brokát,2024-09-15 23:29:39
Všechny připomínky mi přijdou ok. Nicméně kdyby to čistě náhodou bylo skutečně alespoň srovnatelné technicko-ekonomicky s vrtulemi, i když díky tomu podtlaku tomu moc nevěřím, má to jednu obrovskou výhodu - je to designově přijatelnější než vrtule a bude to výrazně méně rámusit. To jsou zajímavé atributy. Může se to i natáčet po větru když by na to přišlo... Ty vrtule jsou fakt hnus.
Re: Re: Účinnost musí být mizivá
Florian Stanislav,2024-09-15 23:36:15
Asi se shodneme na tom, že vítr musí velikou budovu nějak obtéct a jinudy než horem nebo z boků to nejde. Zkoumal někdo, že vítr těsně před budovu se silně zbrzdí, vytvoří jakýsi klín, po jehož horní šikmé ploše běží využitelná energie větru na kraj střechy budovy snad rychleji a koncentruje energii ? Bednička se natáčet k větru snad může, ale efekt moc nevidím, když podtlak vzniká hlavně na hraně střechy a zdi.
Místo krabice a sání vzduchu k rotoru se zdá dobrá turbína se svislou osou.
ALE.
"Turbína se svislou osou otáčení by měla být postavena na místě bez turbulencí s laminárním prouděním vzduchu. Překážky jako jsou stromy nebo budovy mohou ovlivnit výkon turbíny."
https://cz.rx-greenergy.com/wind-turbine/vertical-wind-turbine/vertical-axis-wind-turbine-400w.html
Má to být tichá turbína, která nemá volné konce. .Ale moc plochy proti větru nestaví, což s účinností bude hodně souviset.
Jinak s Vámi souhlasím, že energie větru je úměrná ploše průřezu krát rychlost na druhou. --> S* v^2. Jenomže ta krabice stáhne vítr do menšího průřezu, kde tedy proudí rychleji. a jak sám píšete účinnost je odvislá od čtverce rychlosti. Z toho (snad) plyne, že konstrukčně drahý rotor může být na stejný výkon menší a levnější.
Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
