Číňani nabízí levnou domácí větrnou elektrárnu s výkonem 2 kW

Pracuje ve dne, v noci, i v zimě

Zásadní výhodou této technologie ve srovnání s běžnou fotovoltaikou je její schopnost generovat elektrickou energii v podstatě permanentně. Solární panely jsou logicky plně závislé na slunečním svitu, což v praxi znamená, že v noci nevyrábějí vůbec nic a v zimních měsících, kdy jsou dny velmi krátké a obloha často zatažená nízkou oblačností, jejich celkový výkon drasticky klesá. Větrná turbína nebere ohled na denní či roční dobu. Naopak, právě v podzimních a zimních měsících, kdy je slunečního svitu naprosté minimum, bývají povětrnostní podmínky zdaleka nejlepší. Turbína tak dokáže zásobovat domácnost nezbytnou energií během dlouhých zimních nocí, čímž vykrývá hlavní technologické slabiny dnešních slunečních elektráren.

Hybridní systém pro ostrovní řešení

Z tohoto důvodu se jeví jako ideální oba tyto systémy zkombinovat a vytvořit funkční hybridní systém. V praxi to funguje tak, že solární i větrný regulátor se paralelně připojí ke stejnému bateriovému úložišti. Během horkých letních dnů, kdy je bezvětří, se o plné dobití baterií postará fotovoltaika. Jakmile ale přijde nevlídná podzimní plískanice, slunce nadlouho zaleze za mraky a začne foukat silný vítr, okamžitě převezme štafetu větrná elektrárna. Kompenzace zaručuje stabilnější a rovnoměrnější výrobu elektrické energie v průběhu celého roku, což mimo jiné výrazně prodlužuje celkovou životnost baterií, protože ty nejsou vystavovány tak hlubokému vybíjení během chladného zimního období.

Reálné výsledky při použití v Česku

Při uvažování o pořízení tohoto zdroje je ovšem klíčové mít realistická očekávání ohledně větrných podmínek v České republice a reálného očekávaného výkonu. Generátor začíná vyrábět první watty energie při rychlosti větru kolem tří metrů za sekundu. Abyste však dosáhli papírově udávaného maximálního výkonu dvou kilowattů, musí vítr foukat rychlostí zhruba čtrnáct až patnáct metrů za sekundu, což není zrovna běžné. Běžný český výkon se proto bude pohybovat v nižších, ale trvalejších hodnotách. V českých nížinách se průměrná rychlost větru pohybuje kolem čtyř metrů za sekundu, což znamená průměrný výkon zhruba sto wattů. Na mírně vyvýšených a otevřených místech, jako je typicky Vysočina, fouká průměrně kolem pěti metrů za sekundu, což zvedá průměrný výkon na úroveň kolem dvou set wattů. V horských oblastech s průměrným větrem o síle šest až sedm metrů za sekundu pak může dlouhodobý výkon přesahovat tři sta wattů.

Není to vůbec špatné

Tato čísla se mohou zdát na první letmý pohled malá, ale je nutné si uvědomit, že vítr fouká po velmi dlouhou dobu v kuse. Pokud si tyto teoretické hodnoty převedeme na celoroční výrobu a úspory při současné průměrné ceně zhruba 6 korun za kilowatthodinu, dostáváme už zajímavá čísla. V typické české nížině vyrobí turbína při neustálém průměrném výkonu zhruba 886 kilowatthodin za rok, což pro peněženku majitele představuje čistou úsporu něco málo přes 5 200 korun. Na příhodnějších místech typu zmiňované Vysočiny se roční produkce může hravě vyšplhat na 1750 kilowatthodin, čímž běžná domácnost ušetří více než 10 500 ročně. V našich horských a velmi větrných oblastech pak lze reálně dosáhnout výroby přesahující 2 500 kilowatthodin, což znamená roční úsporu přesahující 16 000 korun. Maximálního výkonu dvou kilowattů přitom zařízení dosáhne skutečně jen výjimečně, typicky pouze během silných podzimních či jarních přechodů front, kdy nárazový vítr na relativně krátkou dobu vyžene otáčky stroje na maximum.

Ochrana proti bouřce

Právě pro tyto extrémní přírodní situace vybavili čínští tvůrci tento systém velmi důmyslnou automatickou ochranou proti bouři. Ta využívá jednoduchou a mimořádně spolehlivou mechanickou technologii. Jakmile nárazy silného větru dosáhnou nebezpečné hranice kolem čtrnácti metrů za sekundu, celý generátor včetně roztočeného rotoru se na své základně automaticky vyklopí směrem nahoru, a to až o devadesát stupňů. Tím se okamžitě zásadně zmenší aerodynamická plocha, do které se vítr opírá, a systém je spolehlivě ochráněn před mechanickým poškozením, extrémními vibracemi nebo přehřátím.

Konstrukce rotoru pro dlouhodobý provoz

Samotná konstrukce rotoru je rovněž přizpůsobena tomuto náročnému venkovnímu provozu. Skládá se ze tří nebo případně pěti dlouhých kompozitních lopatek, které jsou na jednu stranu extrémně lehké, ale zároveň pevné a odolné vůči povětrnostním vlivům. Celkový průměr rotoru pak činí více než 2 metry. Samotný třífázový generátor pak ke své správné funkci využívá silné permanentní magnety a je chráněn masivním krytem odlitým z lehkého hliníku, který je navíc opatřen speciálními chladicími žebry pro co možná nejlepší pasivní odvod vznikajícího tepla. Velkým uživatelským benefitem je velmi tichý, až diskrétní chod. Běžný provozní hluk rotující soustavy se pohybuje kolem hranice 40 decibelů, což lze v praxi přirovnat k tlumenému šepotu v místnosti nebo zvuku moderní tiché lednice, takže rotující zařízení obyvatele domu skutečně nijak nenarušuje. Uvnitř nosného stožáru je navíc instalován důmyslný kluzný kroužek, který zabraňuje kroucení elektrických kabelů při neustálém otáčení turbíny po směru aktuálního větru.

Regulátor nabíjení dohlíží na celý chod

Skutečným mozkem celého tohoto systému je pak pokročilý regulátor nabíjení, který hlídá veškeré probíhající elektrické toky. Jeho úkolem je řídit proces nabíjení drahých baterií, usměrňovat a převádět vyrobený střídavý proud z generátoru na potřebný stejnosměrný proud a chránit celou soustavu před potenciálně zničujícím zkratem, hlubokým vybitím, nebezpečným přebitím nebo dokonce i před účinky blesku. Jakmile chytrý regulátor rozpozná, že jsou baterie již plně nabité a nemohou pojmout další kapacitu, přesměruje přebytečnou větrnou energii do speciálního externího brzdného odporu. Tento bezpečnostní brzdný prvek musí být z konstrukčních důvodů namontován v horizontální poloze a v dostatečné vzdálenosti minimálně padesát centimetrů od baterií i od samotného regulátoru. Jen tak totiž může odvádět veškeré vznikající teplo do okolního prostoru a chránit přitom turbínu před mechanickým zablokováním vlivem plného výkonu.

Jak je to v Česku se zákony?

Při posuzování z hlediska české legislativy a práva však instalace takového na první pohled jednoduchého zařízení vyžaduje nemalou počáteční administrativní přípravu. Malá větrná elektrárna je totiž z pohledu našeho stavebního zákona vnímána jako stavba. Pokud byste ji chtěli umístit přímo na střechu vašeho rodinného domu, budete potřebovat odborné posouzení od statika. Turbína nejenže sama o sobě něco váží, ale za provozu především neustále vytváří silné dynamické namáhání a vibrace, které se z rotoru přímo přenášejí do nosné konstrukce střechy. Zároveň se instalací opticky mění vhled samotné stavby, což v našich končinách obvykle vyžaduje minimálně formální ohlášení nebo častěji i plnohodnotné stavební povolení ze strany místního úřadu.

Pokud se namísto střechy rozhodnete pro samostatně stojící vysoký stožár umístěný někde v rohu na zahradě, místní stavební úřad po vás bude s největší pravděpodobností vyžadovat závazný územní souhlas a opět i stavební povolení. K tomu všemu pak budete navíc potřebovat oficiální písemné souhlasy všech vašich bezprostředních sousedů. Hygienické úřady u nás také velmi bedlivě sledují limity okolního hluku, a přestože je turbína papírově a technicky skutečně velmi tichá, může po vás úředník požadovat studii. Ve specifických případech, zejména u pozemků ležících v bezprostřední blízkosti chráněných krajinných oblastí, se k instalaci velmi často a rádi vyjadřují i státní orgány ochrany přírody, které podrobně zkoumají především teoretický vliv otáčejících se dlouhých lopatek na přelétávající ptactvo a noční netopýry.

P.S. Umí úsporný dům opravdu ušetřit dost energie na vytápění a chlazení? Opravdu to potřebuji? Navštivte online stavební veletrh Veleton, který se uskuteční 17. – 31. ledna 2027. Vstupenku lze získat již nyní na tomto odkazu (počet vstupenek je limitován). Těšit se můžete také na množství inspirace, živých přednášek, konzultací s odborníky i slevové vouchery.