Proč jsou tři rotorové listy u větrných elektráren nejúčinnější
Vrtule větrných elektráren vídáme v evropské (i v české) krajině běžně už poměrně dlouho. Ať už se jedná o stavby na polích, loukách nebo na mořském pobřeží – téměř všechny moderní turbíny mají tři rotorové listy. Ale proč právě tři? Odpověď spočívá v kombinaci fyzikálních základů, technické proveditelnosti a přijatelnosti.
Na YouTube najdeme názorná videa, která ukazují, jak počet rotorových lopatek určuje účinnost elektrárny. Více lopatek sice vytváří větší točivý moment, ale také způsobuje větší odpor vzduchu. Méně lopatek se zase otáčí rychleji, ale poskytují méně síly. Větrné elektrárny pracují nejúčinněji ve středním rozsahu otáček. A právě tam jsou tři rotorové lopatky ideálním řešením.
Mohlo by vás zajímat
Podle údajů vývojářů větrných elektráren jsou turbíny s pouze jedním listem nestabilní, dva listy se snadno rozkmitají a silně zatěžují konstrukci. Více než tři listy by zase zbytečně brzdily zařízení a zvyšovaly jeho cenu. Tři listy naopak zajišťují rovnoměrné rozložení zatížení, snižují opotřebení materiálu a udržují náklady v rozumných mezích.
Aerodynamika větrných turbín připomíná křídla letadel
Zdroj: Midjourney (vygenerováno pomocí AI)
Vědecký portál Scientific American vysvětluje, že moderní rotorové listy mají podobný tvar jako křídla letadla. Jejich zakřivení vytváří tlakové rozdíly, které pohánějí rotaci. Tři listy také zároveň zabraňují přílišnému zrychlení zařízení. To chrání před nadměrným zatížením a strukturálními riziky pro konstrukci.
Kromě účinnosti a techniky je důležité také to, jak větrné turbíny vnímají lidé. Faktem totiž je, že třílisté rotory při stejném výkonu běží pomaleji než dvoulisté modely, a proto způsobují méně hluku. Navíc působí opticky vyváženě a symetricky, zatímco dva listy jsou často vnímány jako neklidné a čtyři nebo více už jako přeplněné.
Mohlo by vás zajímat
Větrná elektrárna na zahradě: Může vám šetřit peníze, ale také zničit vztahy se sousedy
Tipy a triky
Bezlopatkové turbíny: Jak by mohla vypadat budoucnost větrné energie
Ačkoli se po celém světě prosadily třílisté turbíny, inženýři hledají alternativy. Existují už prototypy takzvaných bezlopatkových turbín, které se obejdou zcela bez rotorových lopatek. Takové řešení by mohlo být levnější a vyžadovat méně údržby, ale zatím je to ještě hudba budoucnosti. Do té doby zůstává standardem třílisté řešení, protože nejlépe kombinuje účinnost, stabilitu a přijatelnost.
Zdroj:
YouTube/MinutePhysics
video
6 foto
