ÚVOD

Cieľom tejto práce je priblížiť aktuálny stav technológie využívajúcej energiu vetra. Zaoberá sa základným rozdelením a popisom veterných elektrární a možnosťami využitia súčasného pokroku pri realizácii elektrární s vyššou účinnosťou a prevádzkovou spoľahlivosťou. Dnešné zariadenia sú projektované na vyššie výkony, s automatickou reguláciou natáčania a otáčok lopatiek turbíny.

STRUČNÝ POPIS A ROZDELENIE VETERNÝCH ELEKTRÁRNÍ

Veterné turbíny pracujú, pretože spomaľujú rýchlosť vetra. Prúd vetra prúdiaci cez profilovo tvarované lopatky zapríčiňuje vztlak, podobný účinku na krídlach lietadla, zapríčiňujúci ich otáčanie. Lopatky sú pripojené k hnaciemu hriadeľu, ktorý otáča elektrickým generátorom a vyrába elektrinu – Obrázok 1.

Obrázok 1 Prierez veterným agregátom [3]
Dnešné veterné zariadenia sú technologicky pokrokovejšie ako prvé veterné elektrárne. Stále používajú lopatky k zadržiavaniu kinetickej energie vetra. Lopatky sú vyrobené zo sklenej vaty alebo ďalších vysoko pevných materiálov.

Moderné veterné zariadenia stále zápasia s problémom, čo robiť keď je nedostatok vetra. Veľké turbíny sú pripojené do verejnej energetickej siete a niektoré typy generátorov vyzdvihujú zaťaženie, keď nie je dostatok vetra. Malé turbíny sú niekedy spájané k dieselovým/elektrickým generátorom alebo majú batériu k uskladneniu energie, ktorú zachytia, keď vietor fúka silno.

Dnes sú bežne používané dva typy veterných zariadení – Obrázok 2, s horizontálnou osou s lopatkami podobnými vrtuliam lietadla - Obrázok 3 a s vertikálnou osou, ktoré vyzerajú ako šľahač – Obrázok 4.

Veterné zariadenia s horizontálnou osou sú bežnejšie, pretože používajú menej materiálu na jednotku vyrobenej elektriny. Okolo 95 percent všetkých veterných zariadení sú zariadenia s horizontálnou osou. Typické horizontálne veterné zriadenie je vysoké ako 20-poschodová budova a má tri lopatky, ktorých priečne rozpätie je 60 m. Najväčšie veterné zariadenia na svete majú lopatky dlhšie než futbalové ihrisko. Veterné zariadenia sú postavené vysoko, rozostavené rozľahlo k zachyteniu väčšieho množstva vetra.

Veterné zariadenia s vertikálnou osou tvoria iba päť percent veterných zariadení dneška. Typické vertikálne veterné zariadenie je vysoké 30 m a široké 15 metrov.

Obrázok 2 Schéma turbíny s horizontálnou osou a turbíny s vertikálnou osou [3]
Obrázok 3 Turbíny s horizontálnou osou [3] Obrázok 4 Turbína s vertikálnou osou [3]

Každé veterné zariadenie má svoje výhody a nevýhody. Zariadenia s horizontálnou osou potrebujú spôsobu k udržaniu rotora smerom k vetru. Toto je vykonávané zadnou časťou u malých zariadení. Na veľkých turbínach, rotor je buď umiestnený v závetrí veže, čo sa prejavuje ako veterný stabilizátor, alebo je použitý hnací motor. Zariadenia s vertikálnou osou môžu prijať vietor z akéhokoľvek smeru.