Firma Dworek Polski o wiatrakach

Autorzy opracowali też wytyczne do jego ustawienia na dachach. Ale badali tylko dachy płaskie. Domy przez nas budowane, ze względu na wierność rodzimej tradycji, zawsze mają kont nachylenia 45 stopni (100%). Zbadaliśmy więc, co się dzieje z wiatrem nad kalenicami takich dachów. Wynik był znakomity. Kilkumiesięczne pomiary wykazały, że nad kalenicą tworzy się dysza, w której wiatr ma większą prędkość (średnio 108%) niż w otwartej przestrzeni na tej samej wysokości. 

Moc użyteczna wiatraka jest proporcjonalna do drugiej potęgi średniej prędkości wiatru, więc potencjalnie może ona być nie mniejsza, lecz o 17% większą niż na otwartym polu.

W konstruowaniu wiatraków produkujących prąd jednym z najtrudniejszych zagadnień jest zsynchronizowanie prądnicy z wirnikiem. Kłopot bierze się stąd, że mamy tu do czynienia z zupełnie innymi zjawiskami, mającymi inne charakterystyki: magnetyzm i przepływ płynu, jakim jest powietrze. Sprawność wiatraka i prądnicy zależą w inny sposób od prędkości wiatru i poziomu odbieranej energii.

Przeznaczeniem naszego wiatraka jest produkcja ciepła, a na tej drodze pośrednictwo energii elektrycznej jest zbędne. Młynek Joule’a pozwala na zamianę energii mechanicznej otrzymywanej z wiatraka na ciepło ze sprawnością 100%. Takie urządzenie zastosował w 1845 James Joule do wyznaczenia cieplnego równoważnika pracy mechanicznej.

W efekcie zastąpienia prądnicy przez młynek Joule’a uzyskaliśmy jednorodny układ: zarówno wiatrak na dachu i młynek przetwarzający jego energię są urządzeniami opartymi na przepływie płynu. Umożliwia to pełną ich synchronizację z wykorzystaniem pełnych możliwości wiatraka niezależnie od prędkości wiatru. A to oznacza większą sprawność całości.

Wiatr napędza wirnik, którego obroty bez żadnych przekładni są przekazywane przez sztywną oś do "młynka", gdzie energia jest zamieniana na ciepło. Młynek jest wypełniony olejem, który służy również do przeniesienia energii do centralnego zbiornika ciepła w domu. Jako pompkę, do napędu przepływu oleju wykorzystaliśmy sam "młynek Joule’a". Zachowując bardzo dużą sprawność, cały układ stał się niesłychanie prosty, a to zwykle decyduje o ostatecznej ocenie projektu.

Prace nad tą ideą nie są naszym priorytetem, a to dlatego, że ilość energii jaką ma wiatr w terenach zabudowanych jest znacznie mniejsza niż możliwa do uzyskania z innych źródeł, np. ze słońca. Ale ta idea ma kilka ciekawych cech.  Po pierwsze rozkład energii wiatru w czasie jest odwrotny niż promieniowania słonecznego: najwięcej wiatru jest w zimie, a najmniej w lecie. Druga ciekawa cecha to fakt, że sprawność młynka Joule’a nie zależy od temperatury pracy. Jeśli wiatrak odbierze taką ilość energii, która  podniesie temperaturę wody w zbiorniku powiedzmy o 10 st.C, to ten przyrost temperatury będzie taki sam, gdy zbiornik ma temperaturę początkową 30 stopni i gdy ma 80 stopni. W konsekwencji taki układ jest potencjalnie znakomitym uzupełnieniem niskotemperaturowych źródeł energii.

Więcej informacji na stronie firmy - link tutaj.

źródło i zdjęcia: Dworek Polski