„Vše začalo před čtyřmi lety, když se mě kamarád zeptal, zda by bylo možné na chatě, kde není elektřina, kvalitně chladit pivo pomocí výčepního zařízení. Problém to nebyl. Vzali jsme akumulátor do automobilu a měnič napětí. Vše fungovalo bezvadně až na to, že těžké olověné baterie jsme museli velmi často nosit daleko nechat je dobít,“ popisuje Vojtěch.
Vzhledem k tomu, že kolem chaty protéká potok, napadlo ho, proč se nepokusit využít její sílu a usnadnit si tak chlazení piva. Tím začalo dlouhé bádání, jaký vodní stroj zvolit, tak aby odpovídal toku a zároveň dával aspoň nějaký výkon.
Jak získanou mechanickou energii přeměnit na elektrickou a jak ji dále efektivně akumulovat pro další využití? Neocenitelným zdrojem informací pro něj byl web Abeceda vodních pohonů.
„Než jsem narazil na tento web, topil jsem se ve změti všemožných strojů a turbín, přičemž některé je takřka nemožné vyrobit v domácí dílně. Změřil jsem průtok vody a teoretický spád z rychlosti a pravděpodobně s dost velkou chybou měření jsem se dopočetl, že voda, kterou mám k dispozici, by mohla mít výkon zhruba dvě stě wattů,“ začal metodicky.
Pro tento charakter toku je podle zkoumání nejvhodnějším strojem Ponceletovo vodní kolo. Postup jeho výroby, tedy výroby verze modifikované pro výrobu v domácí dílně, je dobře popsán ve výše uvedeném zdroji.
Staňte se kutilem iDNES.cz |
Dalším problémem, který bylo třeba vyřešit, byl obrovský rozdíl v otáčkách vodního kola, tedy asi 20 ot./min., a otáčkách potřebných pro nějaký obyčejný alternátor. Ten potřebuje pro to, aby dával nějaké rozumné napětí, aspoň tisíc ot./min.
Z toho vyplývá obrovský převodový poměr 1:50. Když vezmeme v úvahu, že nejtěžší cyklopřevod s 52 zuby na velkém talíři a 11 zuby na pastorku není ani 1:5, tak by pro dosažení potřebných otáček bylo zapotřebí tří na sebe navazujících cyklopřevodů.
„Pro výrobu v amatérských podmínkách jsem o využití jiného než cyklopřevodu neuvažoval. Začal jsem proto pátrat po generátoru, který nebude potřebovat tak velké otáčky pro to, aby generoval potřebné napětí,“ uvažoval.
Zase se musel probrat záplavou různých produktů pro to, aby zjistil, že v komerční sféře se mu nepodaří sehnat stroj s hledanými parametry. Naštěstí narazil na dalšího kutila nadšence, který se zabývá v domácím měřítku výrobou pomaloběžných generátorů.
Jak se vám líbí malá vodní elektrárna?
Co čert nechtěl, bydlel však na druhém konci republiky než on. Nicméně se za ním pro generátor vypravil. Samozřejmě chvíli uvažoval o tom, že si generátor vyrobí sám, ale nakonec dal přednost již zkušenému výrobci.
„Návod na výrobu tohoto generátoru jsem na webu před nějakým časem také objevil. Tento generátor generuje napětí 12 voltů při asi 60 otáčkách za minutu. To už vycházelo na mnohem lepší převodový poměr 1:3–1:5,“ popisuje.
To znamená, že jednostupňový cyklopřevod by mohl postačit. „Pořád mi vrtalo hlavou, jak se to celé bude chovat, když na generátor připojím zátěž. Nezastaví se to? Nerozpadne se to? A tak dále, miliony otázek,“ přemýšlel.
Nakonec nezbývalo nic jiného, než se po mnoha a mnoha diskuzích s kamarády, které stejně nedávaly důvěryhodné odpovědi, pustit do výroby a doufat, že to všechno dobře dopadne a že odpovědi dá experimentální provoz.
„Ptáte se, jak to všechno dopadlo? Zatím jsem nesplnil svoji ambici dosáhnout výkonu wattů, ale nějakého výkonu jsem dosáhl. V současnosti dává elektrárna výkon dvacet wattů, což je zhruba deset procent naměřeného potenciálu vodního toku,“ přiznává.
Pracuje tak na dalších vylepšeních. Na optimálním nastavení převodů, na optimálním umístění kola do vodního toku a dalších drobnostech.
Předpokládá, že výkonu, který se bude blížit sto wattům, je možné dosáhnout po vychytání všech much. Každá část elektrárny je „na samostatný vědní obor“ a skloubit je všechny dohromady tak, aby to fungovalo perfektně, dá ještě práci.
Hlavní cíl je však již splněn – pivo to uchladí. K dispozici je video z provozu, můžete se podívat. „Tento text by mohl posloužit i jako námět pro ostatní nadšence využití vodní energie. Určitě se najde spousta ostatních a daleko zkušenějších,“ říká.
Patříte mezi ně? Napište nám mailem, kontakt určitě Vojtěchovi předáme, abyste si mohli vzájemně předat zkušenosti.
