Jakou roli hraje indukční ohřev v propagaci větrných elektráren?

Ropná krize, energetická krize, globální oteplování. Všichni si uvědomujeme potřebu najít udržitelné alternativy k fosilním palivům. Jednou z nejslibnějších alternativ je vítr.

Větrná energie je čistá, bezplatná a nekonečná. Existuje jen jeden problém: jak ji můžeme získat? Vysvětlíme si, jak moderní technologie získávají energii z větru a jak může pomoci indukční ohřev.

Větrná energie není nic nového. Lidstvo ji po tisíciletí používá k pohonu lodí. A samozřejmě větrné mlýny po staletí melou obilí, čerpají vodu a zavlažují pole. Novinkou je však možnost využití větru k napájení celých měst – což není tak přitažené za vlasy, jak by se mohlo zdát.

Například podle nových údajů Globální rady pro větrnou energii (mezinárodní organizace podporující větrnou energii) bylo v roce 2019 celosvětově instalováno 60,4 GW větrné energie, což představuje 19procentní nárůst oproti roku 2018 a druhý nejlepší rok pro větrnou energii v historii. Celková instalovaná kapacita větrné energie na celém světě nyní přesahuje 651 GW – což je o 10 procent více než v roce 2018.

Tato čísla jsou působivá. Jakou roli ale hraje indukční technologie v propagaci zelené větrné energie? Abychom na tuto otázku odpověděli, musíme se nejprve zamyslet nad strukturou typické moderní větrné turbíny. Větrná turbína se v podstatě skládá z rotorů namontovaných na věži, které při otáčení větrem otáčejí nízkorychlostní hřídelí, která je přes převodovku spojena s vysokorychlostní hřídelí, která pohání generátor.

Pro začátek je potřeba velké ložisko, aby se rotory otáčely, ale ne jen tak ledajaké ložisko postačí. Vzhledem k vysokému zatížení a točivému momentu musí být ložisko rotoru kalené na míru – k čemuž je ideální indukční ohřev.

Indukční ohřev ve větrných turbínách

Srdcem každé větrné turbíny je převodovka. Zde se tiché otáčení listů rotoru přeměňuje na přibližně 1500 otáček za minutu, které generátor potřebuje. Indukční kalící systémy lze použít k kalení zubů klíčového motoru, který je zodpovědný za udržování rotoru v natočeném směru větru. Stáčivý motor otáčí rotory do správné polohy pomocí vačkového kola, které je spojeno s velkým stáčivým ložiskem namontovaným na věži turbíny. Elektronický regulátor, neustále zásobovaný daty z anemometru namontovaného na gondole, říká stáčivému motoru, kdy má otočit rotory.

Synergie indukčního ohřevu a větrné energie

Příspěvek indukčního ohřevu k větrným turbínám se neomezuje pouze na kalení součástí. Generátor například vyžaduje pájení, což je operace, kterou lze snadno provést většinou zařízení dostupných na trhu. Většina výrobců umožňuje obsluze pájet i ty nejobtížněji přístupné části generátoru. Použití indukčního ohřevu navíc výrazně zkracuje dobu procesu a zvyšuje účinnost.

Hodně se mluví o „zelené“ nebo „ekologické“ povaze větrných turbín, ale indukční technologie má potenciál učinit tento zdroj energie ještě udržitelnějším. Je to proto, že indukce sama o sobě je inherentně čistý proces. Eliminuje otevřený oheň (a s ním spojený kouř a výpary), snižuje potřebu přepravy paliva a podporuje bezpečnější a zdravější pracoviště. Indukce je také energeticky účinná. U sporáků a pecí nedochází k žádným masivním tepelným ztrátám. Indukce a větrná energie ve skutečnosti tvoří „virtuózní kruh“ – čistou elektřinu z indukčních topných systémů větrné energie, které následně generují turbíny, jež vyrábějí čistou elektřinu.