Prečo majú veterné turbíny vždy len tri ramená?

Aj keď na Slovensku ich veľa nevídame, stačí prejsť niekoľko kilometrov za hranice s Rakúskom a vidíme ich desiatky, ba až stovky. Veterné turbíny, alebo veterné mlyny, sú neprehliadnuteľné. Stačí len mierny vietor a tieto obrovské vrtule začnú vyrábať elektrickú energiu. Každá takáto veterná turbína má spravidla tri ramená. Viete ale prečo sú práve tri? Prečo ich nie je viac, prípadne menej?

Spoznajte veterné turbíny

Ľudia energiu vetra využívajú už stáročia. V minulosti sa používali veterné mlyny na mletie obilia, prípadne na prečerpávanie vody.

Dnes sa však energia vetra čím ďalej tým viac využíva na výrobu elektrickej energie. Pravdepodobne všetky moderné veterné turbíny, ktoré ste kedy videli, mali tri ramená. Dôvod, prečo sú tri, je vec kompromisu a najlogickejšieho uváženia.

V prvom rade je dôležitá finančná otázka. Tu platí jednoduché pravidlo. Čím viac ramien, tým je turbína drahšia. Každé rameno navyše znamená ďalšiu záťaž, a tak je potrebný silnejší vietor na roztočenie takejto turbíny.

Ukázalo sa, že keby sa pridalo navyše štvrté rameno, tak výkon by narástol o nevýznamnú čiastku. A to platí aj v prípade ak by sa počet ramien zvyšoval na päť a viac.

Je teda ekonomicky nevýhodné aby veterná turbína mala viac ako tri ramená.

Možno si teraz kladiete otázku, keď je nevýhodné mať viac ramien, tak prečo potom neznížia počet ramien len na dve? Konštrukcia by bola ľahšia, čo by zvyšovalo výkon a aj turbína s dvomi ramenami by bola lacnejšia ako tá s tromi.

V prípade, že by veterná turbína mala len dve ramená, vyvstali by na povrch iné problémy. V prípade silného vetra by na konštrukciu pôsobilo nerovnomerné zaťaženie a navyše by sa turbína mohla roztočiť až tak rýchlo, že by sa v dôsledku nerovnomerného zaťaženia a vysokej rýchlosti rozpadla. A vyššia rýchlosť nie vždy znamená viac elektriny. I keď laicky platí, čím rýchlejšie sa točí, tým viac elektriny sa vyrába, pri vysokých rýchlostiach generátory nestíhajú vyrábať viac elektriny a zvyšuje sa zaťaženie na mechanické časti turbíny a tým sa rýchlejšie opotrebúva.

Praxou sa teda ukázalo, že tri ramená sú jednoducho najlepšie. Produkujú dostatočný výkon pri najnižších nákladoch, nemajú nepriaznivé vplyvy na konštrukciu a navyše zabezpečujú vhodnú rýchlosť otáčania. A tiež podľa nás pôsobia určite krajšie, ako keby tam boli len dve ramená.

Takže keď budete nabudúce vidieť veterné turbíny, už budete vedieť, prečo majú práve a len tri ramená.