Na přelomu let 2021 a 2022 jsme na OSLU psali o pozoruhodných „kinetických zdech,“ které navrhl Joe Doucet. Jde o vertikální větrné turbíny, uspořádané do estetických designů, které těží větrnou energii a zároveň vytvářejí hypnotické vizuální dojmy. Doba pokročila a Doucet se stal spoluzakladatel společnosti Airiva, která převádí jeho nápady do praktické komerční podoby.
S kolegy vytvořili modulární zdi s vertikálními větrnými turbínami, které jsou určené k instalaci v městském prostředí. Původní plán z roku 2021 byl vytvořit zeď z 25 vertikálních turbín připojených ke generátoru, jehož výkon by byl 10 kilowattů. Byl by to úctyhodný výkon, jenomže vítr je vrtkavý.
Komentátoři odhadli podle větrných farem v USA, že z původních 240 kWh denní produkce by bylo v průměru zhruba 84 kWh. Ve skutečnosti zřejmě ještě podstatně méně, protože vertikální turbíny jsou méně efektivní než masivní horizontální monstra.
Doucet a spol. testovali větší počet různých konfigurací vertikálních turbín a nakonec dospěli ke spirálnímu designu. Po dalších úpravách vznikl systém Airiva, který tvoří modulární jednotky, složené ze dvou segmentů o rozměrech 2,1 krát 2,1 krát 1,05 metrů. Každá jednotka má koncový hub s ovládacími prvky, komunikací a systémy řízení spotřeby.
Jednotka zahrnuje 8 vertikálních turbín a za rok vytvoří průměrně 2 200 kWh. To není zase tak oslnivé, ale účet domácnosti za energie by to vylepšilo. Nicméně aby průměrná americká domácnost sehnala tímto způsobem 100 procent elektřiny na svoji spotřebu, potřebovala by asi pět takových jednotek, což by zabralo hodně místa.
Z toho plyne, že domácnosti asi nebudou představovat hlavní trh pro tuto technologii. Větrné zdi Airiva by se měly objevit spíše jako větší instalace podél dálnic a mostů, ve firemních či univerzitních kampusech nebo třeba na letištích, nádražích nebo třeba v přístavech. V druhé polovině letošního roku chce Airiva zahájit pilotní provoz u prvních zákazníků. Airiva si věří, data z pilotního provozu odhalí, jak ekonomická tato technologie vlastně je.
Video: WIND TURBINE WALL-Update Joe Doucet
Literatura
Mamutí plovoucí Windcatcher utáhne větrnou energií 80 tisíc domácností
Autor: Stanislav Mihulka (10.06.2021)
„Kinetické zdi“ dělají z těžby větrné energie prudce elegantní záležitost
Autor: Stanislav Mihulka (02.01.2022)
Plovoucí protiběžné turbíny slibují dramatický nárůst větrné energie
Autor: Stanislav Mihulka (30.08.2022)
T Omega testují unikátní plovoucí horizontální větrné turbíny
Autor: Stanislav Mihulka (11.09.2022)
Airloom Energy přinášejí radikální změnu do větrné energetiky
Autor: Stanislav Mihulka (11.11.2023)
Diskuze:
Ten ověřovací provoz...
Petr Mikulášek,2024-06-20 19:17:22
... znamená, že budou vyrábět 100h týdně 100W a sbírat provozní data serverem, který pojede za ten týden 168 hodin a sežere 300W?
Existující instalace
Vojtěch Kocián,2024-06-17 15:54:05
Tyhle hračky se vyrábějí a prodávají už aspoň deset let. Většinou jako samostatné rotory různých velikostí s výkonem do cca 5 kW při výšce kolem 4 m a průměru kolem 2 m. Slouží především jako zajímavý architektonický prvek než jako vážně míněný zdroj energie. Když je seřadí do "zdí", tak tím omezí jednu z výhod, které to má proti vrtulovým turbínám a to tu, že je to nezávislé na směru větru bez nutnosti použít další mechanismus pro natáčení.
Re: Existující instalace
Vojta Ondříček,2024-06-18 06:33:39
Tahle modifikovaná Savoniusova turbína (rotor) má tu nejslabší účinnost v porovnání s jinými druhy turbin, obnáší jen 10 % až 17 % energie větru, v ideálním případu. Za to má vysoký náběhový moment a tak se roztočí už od rychlosti vzduchu nad 1 m/s.
Další turbína s vertikální osou je od Darrieuse. Má oproti té od Savoniuse skoro trojnásobnou účinnost, ale mizerný náběhový moment.
Re: Re: Existující instalace
Vojtěch Kocián,2024-06-18 08:04:36
Ten vysoký náběhový moment je jeden z hlavních důvodů využití (druhým je, že to zajímavě vypadá a třetím je relativně nízká hlučnost). Pokud to má být doplněk budovy, tak je třeba, aby se to točilo i za slabého větru. Vyrobená elektřina je jen malý bonus pro energetickou bilanci budovy.
Re: Re: Re: Existující instalace
Vojta Ondříček,2024-06-18 15:13:35
Akorát, že kinetická energie vzduchu je produktem třetí mocniny jeho rychlosti, To znamená, že při v = 1 m/s je v profilu 1 m² proudu vzduchu výkon 0,6W a savonius může na své ose poskytnout tak 0,06W a to sotva překoná odpor (byť valivých) ložisek. Kolik se z toho dá vyrobit elektrické energie je pak zřejmé.
No a ta "výhoda" zástupu savoniusů padá, je-li směr větru paralelní s tou řadou savoniusů.
Re: Existující instalace
F M,2024-06-18 22:12:44
By mohlo vyrobit až .... Roky a roky na testování a reálná čísla žádná.
Pěkně to vypadá, jen mám trochu obavy aby tím nechtěl někdo pomáhat přírodě. Jako "umělecké dílo/dekorativní prvek, s možnou mírnou užitnou hodnotou, by se mi to někde na trávníku místo sochy nebo i u té zdi líbilo (s vodou, mechanický pohon čerpadla?), ani bych netrval na té elektrické části. U těch pár kousků (aby se to neokoukalo) by to stejně nestálo za ty údržby, izolace, přifázování a tak.
Přivedlo mě to na myšlenku
Martin Jahoda,2024-06-17 10:14:26
že bych si něco takového ale v menším dal jako plot. Jen budu muset vyřešit problém bezpečnosti. Aby mi do toho kolemjdoucí děti, zvířata a zvědavci nestrkali prsty. Při 7m/s a průměru 10cm může vrtule dosáhnout i 1400 ot/minutu. A i když bude z laminátu tak jako sekačka na prsty to bude stačit....
Re: Přivedlo mě to na myšlenku
Martin Jahoda,2024-06-17 10:16:36
I když, vzhledem k tavaru to bude prsty spíš lámat než sekat...
Re: Přivedlo mě to na myšlenku
Vít Výmola,2024-06-17 13:57:01
Jenom aby vás pak netrápily zvukové efekty, které to bude za provozu vydávat. Což platí obecně pro instalaci těchto větrných zdí kdekoliv. Ale třeba to vidím moc pesimisticky.
Re: Re: Přivedlo mě to na myšlenku
Martin Jahoda,2024-06-17 14:03:24
Máte pravdu. Když tam někdo strčí ruku, tak ten řev bude strašnej. Při tom se nebude dát spát. No a když tam dám zábrany tak to bude moc rozměrné a klesne účinnost.
Re: Re: Re: Přivedlo mě to na myšlenku
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-18 08:09:50
Problém hluku by řešilo, do těch rotorů pustit vysoké napětí (a proud). Osoba v křeči ztuhne a řvát nebude. Tu elektřinu by si to navíc vyrábělo samo. Šlo by o první OZE zdroj, který vyrábí elektřinu přesně v době, kdy jí je potřeba.
Re: Re: Re: Re: Přivedlo mě to na myšlenku
F M,2024-06-18 22:16:48
Sice to nepatří do tohoto vlákna, ale neodolám připomenout ironii paralely boje s větrným mlýny.
Re: Re: Re: Re: Přivedlo mě to na myšlenku
Jarda Ticháček,2024-06-22 14:51:56
Vámi navrhované řešení je zbytečně složité.
Stačí ty rotory umístit tak, aby sousední točily v opačném směru. Buď to zvědavou ruku odhodí (a v tom případě Vaše řešení tomu hluku nezabrání, pakliže neuvažujete o externím napájení), nebo to zvědavce rozšmelcuje dříve, nežli stačí vydat zvuk. V případě, že by to bylo umístěno v parku nebo zahradě, byl by zároveň řešen problém s organickými hnojivy.
Re: Přivedlo mě to na myšlenku
J L,2024-06-17 15:01:03
Deti a zvedavce by asi slo casem nejak odradit.
Odhaduju vsak ze to bude jeden z nejdokonalejsich mlejnu na drobne ptactvo jakej civilizace dosud vymyslela.
Pěkné, ale ...
Many More,2024-06-16 22:58:31
jen aby v blízkosti těch "fascinujících zdí" ve větru nekolabovali epileptici (jako před stroboskopem) :-)
Re: Pěkné, ale ...
Vojta Ondříček,2024-06-17 05:43:08
Nebo psychodelický efekt vzbuzující pocit štěstí.
Tomuto příbuzný projekt umístěný na dálnici mezi protijedoucími směry by měl trojnásobný účinek. Vyráběl by elektrickou energii
Ta by sloužila k pohonu elektromobilů (perpetuum mobile)
Clonila by světlo protijedoucích vozů (zamezila oslňování).
Kdysi byl také propagován vynález zabudovat do vozovky piezzo-elektrické generátory produkující elektrickou energii otřesy projíždějících vozidel. Asi opět k pohonu elektromobilů (opět perpetuum mobile).
Re: Re: Pěkné, ale ...
Pavel Z,2024-06-17 08:26:42
Ani jedno by žádné perpetuum mobile nebylo. Jen se o něco zvýší účinnost. Ty piezo-elektrické generátory využívají jen malou část nevyužité energie - podobně jako třeba termoelektrické generátory pro využité v automobilech: část tepelné energie se přemění na elektrickou, viz http://www.odbornecasopisy.cz/elektro/casopis/tema/vyznam-termoelektrickych-generatoru-rychle-roste--9847
K bodu 1, tam je zdrojem energie myšlen především vítr a nikoli turbulence způsobené provozem. Tedy podobně jako při využití fotovoltaiky je hlavním zdrojem energie Slunce, což už vůbec nemá s perpetuem mobile nic společného.
Re: Re: Re: Pěkné, ale ...
Martin Babicek,2024-06-17 10:58:32
Já myslím že to účinnost sníží.
Čestěji než dodávat aspoň něco to nebude dodávat nic, dodávka energie je ještě hůř predikovatelná než fotovoltaika s tím že využití instalovaného výkonu bude zhruba stené, tj. 10-15%. Pro instalaci u cesty musíte počítat s vysokýni náklady na instalaci, hlavně dlouhá vedení a ochrana zařízení pro případ havárie. Dál kvůli občasnosti zdroje musíte přidat úložiště energie a záložní zdroj - pravděpodobně uhelnou elektrárnu která topí ale nic nedodává protože právě chvíli fouká.
Celkově: vyšší náklady na pořízení, obrovské náklady na údržbu, nižší životnost, vyšší produkce CO2 - takže ve výsledku vhodné doplnění elektromobilů které to mají úplně stejně :-)
Re: Re: Re: Re: Pěkné, ale ...
Martin Zeithaml,2024-06-17 14:12:36
Tohle by naopak mohlo být levné řešení. Turbína je výlisek z plastu osazená max 100 Wattovým generátorem za pár stovek.
Re: Re: Re: Re: Re: Pěkné, ale ...
Martin Babicek,2024-06-17 16:08:04
Řešení čeho? Toho že budete mít energii jen tehdy když vyrábějí i velké větrníky a je jí přebytek?
Řešení toho že musíte vybudovat paralelní infrastrukturu
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Pěkné, ale ...
Martin Zeithaml,2024-06-18 10:52:15
Jakou paralelní infrastrukturu? S tímhle se počítá jako s lokálním zdrojem, nebo jako součást ostrovní sítě. Často platí: Když nesvítí, fouká, tedy až na pár dní inverze. V kombinaci ze solárama třeba pro napájení informačních cedulí u dálnice a podobně. Dokonce by to mohlo sloužit i jako podstavce pro soláry.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Pěkné, ale ...
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-18 11:01:42
Jako že informační cedule na dálnici nejsou během inverze potřeba? :-)
Re: Re: Re: Re: Re: Pěkné, ale ...
Martin Babicek,2024-06-17 16:20:50
Řešení toho že musíte vybudovat paralelní infrastrukturu znovu podruhé přičemž tu stávající musíte provozovat tak jako tak i naprázdno?
Řešení toho že jednotlivé OZE se navzájem kanibalizují protože mají tendenci fungovat nebo nefungovat všechny najednou takže užitečný výkon (tj. výkon který je k něčemu smysluplnému využitý) je čím dál tím menší čím víc OZE máme?
Podle článku je výkon jednoho 8turbínového dílu asi 3,2kW. To by i odpovídalo pokud to má vyrobit 2200 kWh za rok vyděleno koeficientem využití. Ale počítejte s tím že oni myslí NEJLEPŠÍ případ, na který se dostanete na střeše mrakodrapu na pláních středozápadu USA. Rozhodně ne na silnici mezi českými kopci. A nebude to o moc levnější než FW panely o stejném výkonu, zato s kratší životností.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
