31

Získávání energie z větru

 

Připomeň si, jak a k čemu lidé využívali vítr v minulosti. 

Autor: Nordevent GmbH – Nordevent GmbH, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=755912
Autor: Own picture by Andre Engels. – Vlastní dílo, CC BY 1.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1209
Z které energie vzniká energie větru ?
K čemu se využívala větrná energie v minulosti:

V současné době otáčení lopatek větrníku se využívá k výrobě elektřiny.

Prohlédni si obrázek základního principu výroby elektřiny z větru.

VK

Sleduj obrázek a doplň vlastními slovy průběh výroby elektřiny.

Základem elektrárny (větrníku) je tzv. , která se může natáčet podle směru větru. Vítr roztáčí  a tento mechanický pohyb (kinetická energie) se přenáší na , ve kterém se převádí na elektřinu. Ta se z větrníku vyvádí .

Každá elektrárna je zařízena pro určitý výkon, který se udává v MW. Jeho dosažení ovšem závisí na rychlosti větru.

Prohlédni si graf:

VK - compiled from https://www.cez.cz/edee/content/file/static/encyklopedie/encyklopedie-energetiky/04/vitrsrdce_3.html    and other free sources

Doplň, při jaké rychlosti větru malá větrná elektrárna začíná vyrábět proud, při které rychlosti větru je nejvyšší její výkon.

Začíná vyrábět proud při rychlosti nejvyšší výkon je při rychlosti větru asi 

Při vyšší rychlosti je většinou třeba elektrárnu odstavit.

Kde bývá obvykle vyšší a stálejší rychlost větru – při zemi, nebo ve větší výšce?

Pro malé větrné elektrárny je důležité zjistit, jaká bývá rychlost větru ve výšce okolo 10m nad zemí. 

Podívej se, kde je možno takové elektrárny umístit a jaký méně zvyklý tvar mají.

De Anders Sandberg from Oxford, UK - Vertical axis wind turbine, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7281895

Tubusy velkých elektráren bývají vysoké okolo 100m . Tyto elektrárny se obvykle sdružují do tzv. větrných farem.

Prohlédni si příklad větrné farmy.

Autor: photo © 2004 by Tomasz Sienicki [user: tsca, mail: tomasz.sienicki at gmail.com] – Vlastní dílo, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1511

Sílu větru je možno odhadnout bez přístrojů podle Beaufortovy stupnice. Rychlosti větru se týkají standardní výšky 10 m nad zemí ve volném terénu.

Stupně stanové pro souš

Stupeň

Vítr

km.h-1

Na souši

 

 

0

bezvětří

< 1

kouř stoupá kolmo vzhůru

 

 

1

vánek        

1 - 5

směr větru lze poznat podle pohybu kouře.

 

 

2

větřík

6 - 11

listí stromů šelestí

 

 

3

slabý vítr

12 - 19

listy stromů a větvičky jsou v trvalém pohybu

 

 

4

mírný vítr

20 - 28

vítr zvedá prach a útržky papíru

 

 

5

čerstvý vítr

29 - 39

listnaté keře se začínají hýbat

 

 

6

silný vítr

40 - 49

telegrafní dráty sviští, používání deštníků je nesnadné

 

 

7

mírný vichr

50 - 61

chůze proti větru je obtížná, celé stromy se pohybují

 

 

8

čerstvý vichr

62 - 74

ulamují se větve, chůze proti větru je normálně nemožná

 

 

9

silný vichr

75 - 88

vítr strhává komíny, tašky a břidlice se střech

 

 

10

plný vichr

89 - 102

vítr strhává komíny, tašky a břidlice se střech

 

 

11

vichřice

103 - 114

vítr působí rozsáhlá pustošení

 

 

12  

orkán              

> 117

ničivé účinky (vítr odnáší střechy, hýbe těžkými hmotami)

 

 

Napiš, který stupeň větru podle stupnice vyhovuje větrným elektrárnám:
Zkus odhadnout současný stupeň větru:

11