Lenz wind turbine

Lenzova turbína patří do skupiny vertikálních všesměrových turbín a svojí konstrukcí silně připomíná darrieusovu větrnou turbínu s “vydlabaným” vnitřkem křídla. Je patrné, že autor zkouší spojit dva základní principy, totiž odporový a vztlakový princip a využít je pro společnou práci.

Zjistit, proč se turbína jmenuje Lenzova, bylo detektivním úkolem. Zdroje se odkazují na Johanna Lenze, Eda Lenze, nebo na vynálezce a autora Lenzova pravidla Heinricha Lenze.

Stopy však vedou k současníkovi Edwinu Lenzovi, kanadskému autorovi stránek windstuffnow.com, který se přes Darrieusovu turbínu a odporovou vertikální turbínu dostal k vlastnímu řešení kombinující právě obě zmiňované turbíny. 

3D model jedné z verzí turbíny. Zdroj: https://openventolone.com

Turbína se skládá ze tří vertikálně situovaných lopatek upevněných na výložnících. V jiné variantě jsou lopatky umístěné mezi dvě kruhové desky, což je jednodušší verze. Lopatky mají symetrický kapkovitý profil známý z Darrieusovi turbíny. Pro podrobnější informace ohledně aerodynamických profilů doporučuji navštívit odkaz na profily: https://ekokutil.cz/bookmarky/technicke-nastroje/ 

Kombinace dvou principů – vztlak a odpor, zdá se, přináší dvojí užitek. Nápor vzduchu na “lžíci” lopatky a také vztlak vznikající na straně lopatky odvrácené ke směru proudění vzduchu vytváří síly, které nutí turbínu k rotaci kolem osy rotace, tedy práci.

Lenzova turbína díky vykrojení lopatky nemá problém se startem při nízké rychlosti větru, takže se snadno roztočí již při rychlosti větru 3 m/s. Tím je odstraněný velký neduh Darrieusovi turbíny špatně startující bez externí pomoci (např. startování motorem, pomocnou Savoniovou turbínou). 

Darrieusova turbína totiž potřebuje nejprve rotovat kolem své osy, aby byla schopna vytvářet vztlak pro rotaci kolem osy.

Jelikož turbína vychází z Darrieusovi turbíny, je možné se při experimentech odrazit od nesčetných variací tvarů a zakřivení lopatek, měnit počty lopatek i upevnění na rotační osu.

Příklady možných variant Darrieusovy turbíny, které lze stejně tak dobře použít na Lenzovu turbínu

Následující porovnávací měření na modelech Savoniovi a Lenzovi turbíny ukazuje, že je Lenzova turbína schopná nejen startovat při nízkých rychlostech větru, stejně jako Savoniova. Zároveň tato podává lepší výkon překračující výkonSavoniovi. Na druhou stranu Savoniova turbína nikdy nevynikala vysokou efektivitou a řadila se vždy mezi turbíny dobře dostupné, ale výkonově slabší. 

Conclusion:

Jednoduchá konstrukce, startování při nízkých rychlostech větru a všesměrovost turbíny. Tyto schopnosti se uplatní především v instalacích umístěných nízko nad zemí a menších rozměrech turbíny, takže pro nižší výkony ve větrně nestabilních oblastech. 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.