Větrná čerpadla od westernů k současnosti

V každém správném westernu se střílí, jezdí na koni… a obraz krajiny často dotvářejí siluety větrných kol pohánějících vodní pumpy a čerpadla. Ať už pro zásobování rančů vodou, pro zavlažování pastvin a napájení stád dobytka na pastvinách, či pro nasycení žíznivých parních lokomotiv na zastávkách slavné Pacifické dráhy napříč pláněmi Ameriky.

Ani v Nizozemsku nesloužila většina pro zemi příslovečných „mlýnů“ ke mletí obilí, ale k čerpání vody. Větrné „mlýny“, známé z pohlednic a turistických prospektů, pomáhaly odvodňovat území ležící za hrázemi a pod úrovní mořské hladiny a staly se tak spojenci Holanďanů v tisíciletém souboji s mořem o pevnou zemi.

Z historie výroby moravských větrných motorů

Také u nás má čerpání vody pomocí větrné energie svou tradici. Pohon čerpadel větrnými koly je zajímavou historií jedné moravské firmy, která roku 1893 v Hranicích na Moravě začala pod vedením vynikajícího strojníka Antonína Kunze s výrobou malých zemědělských strojů. Brzy se však hlavním výrobním programem firmy stala větrná čerpadla. Větrné motory z Kunzovy továrny pracovaly bez velkých nároků na údržbu spolehlivě po dlouhá léta na řadě míst na Moravě, v Čechách i v cizině. Větrem hnaná čerpadla sloužila na statcích, v zahradnictvích, ale i v průmyslových závodech nebo pro napájení zásobníků pitné vody u obecních vodovodů.

Zajímavý a stále inspirující může být reklamní text firmy Kunz vypočítávající výhody větrných čerpadel: „Ještě v dnešní době přečasto vídáme namáhavé donášení vody do kopce ve vědrech aneb nákladné a neméně obtížné dovážení vody potahem (spojené s trmácením dobytka, ničením postrojů, vozů a hrozících za zimní doby na náledí úrazem téhož) v sudech neb lejtách do strmých, špatnými cestami opatřených namnoze míst, ačkoliv toho není dnes zapotřebí, abychom jediného haléře za dovážení neb režiji s vydržováním nějakého nákladného parního stroje neb podobného motoru vydávali, neboť skoro všude naskytují se nám výhodné případy ku postavení mého nově zdokonaleného ocelového pozinkovaného, bouřivzdorného, samočinně dle směru a síly větru se řídícího větrného motoru."

Těmito slovy lákal před více než 120 lety zákazníky inzerát „První moravské továrny na vodovody, plynovody a čerpadla Ant. Kunz, c. k. dvorní dodavatel, Hranice, Morava“, nabízející větrná čerpadla v ucelené výkonové řadě, od nejmenšího modelu „Ajax“ až po obří provedení „Samson“.

Desítky děkovných dopisů

O možnostech a efektu větrného čerpadla jsem našel další citát v historických materiálech již zmíněné firmy Kunz, v nichž jsou často citovány některé ze stovek doporučení čili „děkovných dopisů“ uživatelů větrných čerpadel, například: „...vodovod pomocí větrného motoru ct. Vaší firmou v roce 1899 postavený, znamenitě se osvědčil a k mé plné spokojenosti pracuje, tak že mohu světoznámý závod Váš každému doporučiti, neboť kapitál v investici uložený již dávno lichvářský úrok přinesl a režii moji každým rokem alespoň o 2 000 korun zmenšil. Miroslav Souček, majitel dvora, p. Liblín u Plzně."

Větrná čerpadla se však stala Antonínu Kunzovi osudná. Jeho největší stroje typu Samson již překročily hranice konstrukčních možností a na lokalitě u Benešova se jeden opravdu zřítil. Antonín Kunz se pokusil o sebevraždu a v nemocnici v Benešově následně zemřel.

Jak funguje? Jednoduše

Větrná čerpadla jsou svým principem velmi jednoduchá zařízení. Rotor s lopatkami a kormidlem, které zajišťuje jeho natáčení proti směru vanoucího větru, je poháněn větrem a prostřednictvím excentru na ose dává pohyb táhlu spojenému s pístem čerpadla. Natáčení rotoru proti větru řeší buď směrové kormidlo, nebo u větších typů menší pomocný větrný „servo“ rotor s osou kolmou na osu hlavního rotoru. Pokud se malý rotor díky větru točil, přenášel svou rotaci na mechanismus natáčení hlavního rotoru do okamžiku, kdy sám byl vůči větru v „nulové“ (pasivní) pozici, zato hlavní rotor mohl kolmo přicházejícího větru využívat naplno. (Tento mechanismus samočinného natáčení je známý z vyobrazení velkých větrných mlýnů převážně z Nizozemska, kde větrný „servomotor“ otáčel celou střechou mlýna, včetně hlavního rotoru, do pozice „proti větru“.)

Kunzova čerpadla coby cenné technické památky

V Česku byly od přelomu 19. a 20. století postaveny desítky Kunzových čerpadel. Dodnes se však dochovalo méně než deset podobných zařízení. Většina těchto technických památek je na Moravě – nejzachovalejší jsou v Radíkově u Hranic, ve Vedrovicích a ve Višňovém na Znojemsku, na okraji Jihlavy, částečně se dochovaly konstrukce větrných čerpadel u Šebkovic a mezi Velkými Pavlovicemi a Bořeticemi. U Napajedel na Zlínsku stojí větrné čerpadlo přenesené z Hranic na Moravě. Větrné kolo na původní příhradové konstrukci se dochovalo v cihelně nedaleko Českého Brodu. Torzo čerpadla, pouhá příhradová konstrukce věže, na níž bývalo větrné kolo, stojí například u bývalého statku u Krasíkova nedaleko České Třebové.

V Čechách je funkční větrné čerpadlo dominantou Chlumu u Třebíče. Obec má toto zařízení dokonce ve znaku. Původní větrné kolo však bylo roku 2010 nahrazeno větrným kolem „Floriš“.

Větrná čerpadla dnes

O tom, že větrem hnaná čerpadla nejsou zdaleka jen slepou vývojovou uličkou při hledání práce pro vítr, svědčí i jejich současná podoba a možnosti využití. Větrná čerpadla mohou sloužit k čerpání pitné i užitkové vody pro rodinné domky, chaty, zahrady, na stavbách, k napájení závlah nebo bazénů, k cirkulaci vody spojené s jejím okysličováním v rybnících, bazénech nebo chovných zařízeních pro ryby, k zásobování napáječek pro skot na pastvinách... Nabízejí se i jiné možnosti využití, například odčerpávání vody ze zamokřeného okolí staveb snížením hladiny spodní vody a podobně.

Malé větrné čerpadlo může mít celkovou hmotnost již od desítek kilogramů, dá se velmi jednoduše demontovat a v rozloženém stavu převézt na jiné místo i na střešním nosiči osobního auta. Malosériově je v současnosti vyrábí firma „Floriš“. Klasické větrné kolo je uloženo otočně přímo na trubce, která je současně hlavním nosným elementem celého zařízení, spolu se skládací trojnožkou nebo s uchycením kotvenými lanky.

Čerpadla ve „větrném stínu“

Pro čerpání v místech ležících ve „větrném stínu“ byl před časem odzkoušen i zajímavý typ větrného čerpadla s hydraulickým přenosem impulsu od rotoru k membránovému čerpadlu, které může být od vodního zdroje vzdáleno i několik desítek metrů. Uvedené čerpadlo před rokem 1990 nabízely vojenské opravny z Mostkovic u Prostějova a nějakou dobu stálo vedle větrné elektrárny u známého motorestu Rohlenka na dálnici od Brna na Vyškov. Větrné kolo tohoto čerpadla nebylo mechanicky přímo propojeno s vlastním čerpadlem, tlakový impuls pro pohyb pumpy se přenášel hydraulicky i na vzdálenost několika desítek metrů. Čerpadlo tedy mohlo čerpat i ze studny ležící ve větrném stínu a jeho pohon obstarávalo zařízení stojící zpravidla na vyvýšeném větrném místě.