Tento mesiac prišla objednávka z prefektúry Niigata: jeden Atlas a sada lopatiek. Každá objednávka má adresu, ale táto mieri na miesto, ktoré Japonci nazývajú yukiguni, snežná krajina — na pobrežie, kde v zime sibírsky vzduch prechádza cez Japonské more, naberá do seba more a zhadzuje ho ako jeden z najhlbších snehov, aký padá kdekoľvek, kde žijú ľudia. Je to tvrdé miesto pre stroj a veľmi dobré miesto pre veternú turbínu, a tieto dve skutočnosti sú jedna a tá istá.
Odkiaľ prichádza vietor.
Niigata je obrátená na severozápad, cez Japonské more smerom ku kontinentu. V zime tlaková situácia nad Áziou posiela studený, suchý vzduch zo Sibíri cez túto vodu. More je teplejšie než vzduch, takže sa vzduch nasýti vlhkosťou; potom narazí na hory tiahnuce sa chrbtom Honšu, je tlačený nahor a pustí. Sneh dostáva niigatská strana tých hôr. Tokijská strana, vzdialená krátku cestu vlakom, dostáva slnko.
Ten istý vzorec je dôvodom, prečo je tunajší vietor zimným vetrom. Severozápadný vietor prichádza od mora vytrvalo a silno od decembra do februára, presne vtedy, keď sú dni najkratšie a solárny panel pod pol metrom snehu nevyrába vôbec nič. Dom v Niigate, ktorý si chce cez zimu vyrábať vlastnú elektrinu, potrebuje niečo, čo funguje v tme a v mraze. To je celý argument pre to, aby turbína stála vedľa panelov, a nie namiesto nich.
Akú hodnotu má studený vzduch.
Veterná turbína nevyrába energiu len z rýchlosti vetra. Vyrába ju z hmotnosti vzduchu prechádzajúceho rotorom a studený vzduch je ťažší. Naša publikovaná výkonová krivka sa uvádza pri štandardnej hustote vzduchu 1.225 kg/m³, čo zodpovedá hladine mora pri 15 °C. Pobrežie Niigaty leží v januári blízko hladiny mora a blízko bodu mrazu. Pri 0 °C nesie ten istý vietor asi o 5% viac hmoty, než krivka predpokladá; pri −5 °C asi o 7% viac. Zimný náraz vetra, ktorý by na krivke pri 12 m/s ukázal 960 W, má v niigatskom vzduchu hodnotu niečo cez 1 kW.
Je to malý bonus a radšej ho uvedieme presne, než aby sme ho nechali rásť s každým prerozprávaním. Podstatnejšie je, že vietor tu vôbec je, v mesiacoch, keď je potrebný, na pobreží, kde more udržiava vzduch v pohybe.
| Rýchlosť vetra | Publikované, 15 °C | Ten istý vietor pri 0 °C | Ten istý vietor pri −5 °C |
|---|---|---|---|
| 8 m/s | 290 W | asi 305 W | asi 310 W |
| 12 m/s | 960 W | asi 1,010 W | asi 1,030 W |
| 15 m/s | 1.85 kW | asi 1.95 kW | asi 1.99 kW |
| 18 m/s | 2.15 kW | asi 2.27 kW | asi 2.31 kW |
Čo sneh robí so strojom.
Snežná krajina si svoje meno zaslúži. Mestá v niigatských kopcoch bežne merajú svoj zimný sneh v metroch, nie v centimetroch, a domy sú na to stavané: strmé strechy, vyvýšené vchody, vyhrievané chodníky v centrách miest. Turbína, ktorá tam mieri, musí byť na to stavaná tiež.
Atlas je stroj s vertikálnou osou. Nemusí sa otáčať čelom k vetru, ktorý sa počas búrky točí po celom kompase, a nemá žiadnu chvostovú plochu, na ktorú by sa nabaľoval ľad. Jeho vinutie má izoláciu triedy 200 °C (IEC 60317-13 GR 2), čo je tepelná rezerva, ktorú stroj v Niigate nikdy nevyužije, ale ktorá niečo hovorí o tom, ako je vyrobený. Telo je z hliníka, ktorému je jedno, či ide o soľ z mora alebo o vodu z topiaceho sa snehu zo strechy.
Poctivá výhrada sa týka rozbehu. Uvádzame rozbehovú rýchlosť 2 m/s a je to číslo pre pekné počasie. Mazivo v ložiskách pri ochladení tuhne a pokojné mrazivé ráno potrebuje viac než 2 m/s, aby sa rotor pohol z pokoja. V Niigate na tom sotva záleží, pretože pokojné ráno je na tom pobreží v januári výnimkou, ale radšej to povieme sami, než aby to majiteľ objavil.
Hora si berie sneh. More posiela vietor. Dom medzi nimi môže využiť oboje.
O zime rozhoduje sada lopatiek.
Atlas sa objednáva ako telo a sada lopatiek, a práve sada je rozhodnutím, na ktorom záleží. Lopatky pre slabý vietor pracujú od 2 do 20 m/s a musia sa zložiť pred trvalým vetrom nad 20 m/s. Lopatky pre mierny vietor pracujú od 4 do 25 m/s. Lopatky pre silný vietor pracujú od 5 do 35 m/s na šiestich lopatkách s menšou opísanou plochou, a to je sada, ku ktorej patrí špičkový výkon 4.5 kW.
Na pobreží, kde v zime od mora prichádzajú víchrice, je voľba medzi lopatkami, ktoré lichotia priemeru, a lopatkami, ktoré prežijú búrku. Každému zákazníkovi hovoríme to isté: vyberte sadu podľa najhoršieho vetra, aký vaša lokalita zažíva, nie podľa priemeru, a pokojné dni sa o seba postarajú samy.
Ryža, sneh a paleta z Európy.
Niigata pestuje viac ryže než ktorákoľvek iná prefektúra v Japonsku a terasy na fotografii v záhlaví tejto stránky sú dôvodom, prečo môže: ten istý sneh, ktorý v januári pochováva dediny, sa v apríli roztápa do ryžových polí. Je to krajina, ktorá vždy fungovala na tom, čo počasie dodá zadarmo. Malá turbína na tamojšom dome nie je novinka. Je to tá istá myšlienka, len s meďou vnútri.
Atlas a jeho lopatky sa práve balia v našej továrni v Európe, každý kartón je označený samostatne, a cestou prekonajú aj poriadny kus vlastného mora. Keď dorazia, zimný vietor už bude čakať.
Snežná krajina.
Zimný vietor.
Atlas, na ceste.
Údaje výkonovej krivky, rozbehová rýchlosť 2 m/s, tri rozsahy lopatiek, špičkový výkon systému 4.5 kW, trieda drôtu 200 °C (IEC 60317-13 GR 2) a označovanie jednotlivých kusov sú naše vlastné publikované špecifikácie z produktovej stránky a možno si ich tam prečítať. Údaje o studenom vzduchu vychádzajú zo stavovej rovnice ideálneho plynu pri konštantnom tlaku: vzduch pri 0 °C je asi o 5.5% hustší než pri 15 °C a pri −5 °C asi o 7.5% hustší. Opis zimnej klímy, snehových zrážok a produkcie ryže v Niigate je všeobecná zemepisná znalosť. Objednávka je opísaná len prefektúrou a produktom; žiadny zákazník, adresa ani inštalácia nie sú menované ani zobrazené. Fotografie: ryžové terasy Hoshitoge, Tokamachi, autor Fumihiko Ueno via Wikimedia Commons, CC BY 3.0, orezané; pobrežie Sasagawa Nagare, lyžiarsky svah v Yuzawe a ráno v Minamiuonume licencované cez Adobe Stock; fotografia Atlasu je naša vlastná.