přeskočit na hlavní obsah

Vírové větrací hlavice

/up/images/featured/images/Virove_vetraci_hlavice_0.png

Logickým pokračováním mého příspěvku v Alternativní energii 2/2004 na str. 26 je návrh aplikace tornádového víru v ekologicky zaměřené moderní architektuře. Navrhovaná úprava pod názvem „Vírová hlavice pro odvětrávací zařízení“ je podrobně popsána v Zápisu užitného vzoru Úřadu průmyslového vlastnictví ČR pod číslem 15075 z 31. ledna 2005.

Energie větru soustředěná vhodně tvarovanými průduchy v horních partiích výškových staveb může být využita například pro větrání a klimatizaci, u specializovaných věžovitých staveb dokonce i k výrobě elektrické energie a jejímu prodeji do rozvodné sítě. Rovněž i nižší nově navržené stavby, vystavené častým silným větrům, mohou celým svým tvarem a orientací napomoci tvorbě a využití zmíněných vírů k vylepšení jejich energetické bilance.

Navrhované technické řešení se týká konstrukce pevné vírové větrací hlavice, v níž se vlivem okolního proudění vytvoří stacionární vír. Ten spolu se zužováním průtočného průřezu směrem ke středu hlavice podpoří odsávání vzduchu z větraného objektu, resp. může pohánět i přídavný turbogenerátor.

Těleso vírové větrací hlavice (obr. 1) sestává ze dvou rovnoběžně odsazených plochých kotoučů s centrálním odsávacím otvorem ve středu jednoho znich. Mezikruží vymezené průměry D a d obou kotoučů je rozděleno tangenciálně odkloněnými rozváděcími lopatkami o výšce H a vytváří tzv. vírový prstenec.

Rozváděcí lopatky vírových prstenců mohou mít profil tenkého zakřiveného křídla a mohou být opatřeny tzv. vírovými drážkami (zmíněnými v mém předchozím článku) ke zvýšení účinnosti větrací hlavice. Takové uspořádání je znázorněno na obr. 2. Vnější tvar a dispozice rozváděcích lopatek ve vírových prstencích mohou být organicky začleněny do architektonických návrhů konstrukcí vystavených pravidelným větrům. Lze tak ušetřit na energii spotřebované na větrání a klimatizaci. Příkladem takového řešení je konická vírová hlavice na obr. 3 se segmenty lopatek vyříznutými zpláště původního kužele a natočenými kolem svislých os jdoucích středem každého segmentu.

Podobnou vírovou větrací hlavicí by bylo vhodné zakončit např. věžovité odvětrávací šachty nových pražských tunelů (Strahov, Mrázovka). Tyto dost nevzhledné věže by získaly promyšlenějším aerodynamickým tvarem i po estetické stránce! Dobře navržená vírová odsávací hlavice na vrcholu věže může navíc nasměrovat odsávané zplodiny šroubovicovitě směrem vzhůru a přispět k jejich lepšímu rozptýlení v okolní atmosféře.

Dalšími větrnými generátory, funkčně i esteticky začleněnými do okolní krajiny, mohou být např. telekomunikační a navigační věže, rozhledny, nadzemní vodojemy nebo majáky.

Například typický kulovitý vodní vodojem na sloupu může být opatřen speciálními vírovými prstenci, s rozváděcími lopatkami ve tvaru polokulových segmentů. Při povrchu obou polokoulí nádrže se vlivem nastavení lopatek vytvoří víry, spirálovitě se stahující a zrychlující směrem k oběma pólům. Tímto způsobem se soustřeďuje energie proudění na užší oblasti blíže pólům nádrže. Zde mohou být umístěny turbogenerátory, příp. hrdla odsávacího zařízení pro klimatizaci přilehlých prostor.

Návrh nízkoenergetického domu eliptického půdorysu s delší osou ve směru převažujících větrů (obr. 4) je vhodný pro zvlášť větrné lokality (např. horské chaty, observatoře, polární stanice). Do pláště domu organicky vestavěné vírové turbogenerátory mohou dále vylepšit celkovou energetickou bilanci stavby.

Dalším příkladem může být vrchol věže rozhledny vybavený navrhovanými prstencovými vírovými generátory. Princip je modelově aplikován na liberecký Ještěd - obr. 5 a 6.

Ing. Jan Vacek

POZNÁMKA REDAKCE:

Článek nabízí řešení problému, který je nejlépe vystižen na portálu www.eldaco.cz.

„Česká republika má to štěstí, že je již pokryta signálem mobilních operátorů, a ti si pro své vysílače vybrali vždy místo s krásným rozhledem a i s velkou pravděpodobností dobrého větru. Proto je časté umísťování měřidel větru – anemometrů na vysílače operátorů. Telefony však zařídily i to, že na mnoha místech je ideální lokalita obsazena vysílačem operátora, který se zarputile, a někdy i neoprávněně brání, a nedá souhlas ke stavbě větrné elektrárny v okolí. Proto je důležité ošetřit hned na začátku, zda existuje místo na lokalitě, které se dovede vyhnout všem paprskům, vysílaných od operátora“.

Pokud by to bylo možné, ale o to musí mít zájem obě strany, proč by nešlo pro výrobu elektrické energie z větru racionálně využít i telekomunikační stavby?

JaP

Seriál: Větrná energie, článek z roku 2005

zdroj: Alternativní energie­

Líbil se vám článek?

ano: 174     ne: 177

Doporuč


 

Poslat známému


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Ochrana údajů –  Podmínky při poskytování služeb