O počátků

Historie využívání větru k mechanické práci sahá do šera věků, kdy vítr poháněl primitivní plachetnice přírodních národů a na souši – již celé tisíciletí před naším letopočtem – otáčel i rotory prvních větrných mlýnů. Mechanický energetický výkon průměrného větrného mlýna z posledního období jejich reálného využívání (první polovina devatenáctého století) činil kolem 20 kW. Od dob největšího rozšíření větrných mlýnů ke spuštění první větrné elektrárny však uteklo mnoho vody – nebo v duchu tématu odválo mnoho větru.

Obr. 1. Sloupový větrný mlýn (Velké Těšany, okr. Kroměříž) – do aktivní pozice proti větru se natáčel celý objekt, uložený na středovém sloupu.

Větrné mlýny

Třebaže klasické větrné mlýny nevyráběly elektrickou energii, je na místě zmínit je z hlediska základního principu přeměny síly větru v mechanickou práci a z hlediska způsobů regulace chodu těchto zařízení. Větrné mlýny využívaly tlak větru naplochu křídel nebo lopatek, využívají větrné elektrárny aerodynamických vlastností přesně definovaných profilů křídel. Větrné mlýny se proti větru natáčely celé (tzv. sloupové větrné mlýny – obr. 1), popř. se natáčela jen jejich střešní část s křídly (tzv. holandské mlýny – obr. 2). Natáčení bylo ovládáno pomocí jednoduchých vnějších nebo vnitřních mechanismů ručně, pouze v poslední etapě jejich existence byly holandské mlýny vybaveny i automatickým natáčením střešní části. Výkon větrných mlýnů byl regulován přidáváním nebo ubíráním výplně křídel. U větrných elektráren se proti větru natáčí gondola se strojovnou i křídly a u některých typů je provoz regulován i natáčením křídel podle jejich podélné osy.

Obr. 2. Holandský větrný mlýn (Lesná u Znojma – před rekonstrukcí na restauraci) – proti větru senatáčela jen střecha s osou a křídly (foto autor)
Obr. 5. Větrná elektrárna zkonstruovaná Ch. F. Brushem
Obr. 6. Nákres první větrné elektrárny Poula la Coura; příčně uložené vrtulky s osou kolmou k ose hlavního rotoru zajišťovaly jeho automatické natáčení protivětru

Větrná čerpadla

Zajímavou – a dosud neuzavřenou kapitolou využívání větrné energie k mechanické práci jsou větrná čerpadla. Měla zpravidla podobu mnohalopatkových, nejdříve dřevěných a později ocelových větrných kol. Typická jsou pro Severní Ameriku, ale až do 20. let dvacátého století je vyráběla i firma Kunz (obr. 3) v Hranicích, některá se dochovala dodnes u nás, jako technické památky. I tyto stroje znamenaly jistý stupeň vývoje směřujícího ke konstrukci větrných elektráren.


Obr. 3. Rotor větrného čerpadla Kunz