Čerpadla

VÍTR ČERPÁ VODU

Využívání větrné energie nemuselo mít jen podobu větrných mlýnů a v současnosti pak větrných elektráren. Už v Nizozemsku většina "mlýnů" nesloužila ke mletí obilí, ale - k čerpání vody. Právě větrné "mlýny", známé z pohlednic a turistických prospektů o této zemi, 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. K čerpání vody v těchto mlýnech převážně sloužily tzv. Archimedovy šrouby. Technicky jde o jde o šikmo uložený šnekový mechanismus v korytě, případně o trubku namotanou kolem šikmo uložené hřídele. Přepravovaná kapalina je v kapsách tvořených závity držena gravitací a čerpání je prováděno otáčením šneku nebo hřídele. Od časů Archimédových (200 let př. n. l.) se dodnes používají např. v Egyptě. V některých případech také pracují na větrný pohon. Jako technická památka se takové čerpadlo dochovalo v Dánsku, kde sloužilo k odvodňování mokřin na pastvinách.

Používání vícelopatkových větrem poháněných kol (turbín) se datuje od 80. let 19. století. Byla používána nejen vícelopatková větrná kola, ale i rotory typu Halladayova turbina. O tom, že větrem hnaná čerpadla nebyla a dodnes nejsou jen slepou vývojovou uličkou při hledání práce pro vítr, svědčí i jejich rozšíření a používání po celém světě. Známá jsou například z klasických filmů o divokém západu, kde čerpala vodu do vodojemů na slavné Pacifické dráze, v některých přímořských zemích čerpají slanou vodu do bazénů, kde se z ní odpařováním získává sůl, jinde slouží k tradičnímu zásobování usedlostí a farem vodou i k závlahám nebo napájení dobytka na pastvinách.

Také u nás má čerpání vody pomocí větrné energie svou tradici. Větrná čerpadla sice neměla podobu tradičních mlýnů, jejich historie začala koncem 19. století. Roku 1893 byla v Hranicích na Moravě založena továrna, která začala pod vedením vynikajícího strojníka Antonína Kunze s výrobou malých zemědělských strojů. Brzy se však hlavním výrobním programem firmy stávají větrná čerpadla, postupem času v ucelené výkonové řadě stále dokonalejších typů, s lepší regulací a většími výkony. Větrné motory z Kunzovy továrny pracovaly spolehlivě, bez velkých nároků na údržbu a po dlouhá léta na řadě míst nejen na Moravě, ale i v Čechách a v cizině. Tato větrem hnaná čerpadla sloužila na statcích, v zahradnictvích, ale i v průmyslových závodech nebo pro napájení zásobníků pitné vody u obecních vodovodů.

Zajímavý a i dnes 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..."

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 2000 korun zmenšil. Miroslav Souček, majitel dvora, p. Liblín u Plzně."
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 "Samson". Větrná čerpadla se však stala Antonínu Kunzovi osudná. Jeho největší stroje typu Samson již překročily hranice konstrukčních možností a na lokalitě u Benešova došlo k jeho zřícení. Antonín Kunz se pokusil o sebevraždu a v nemocnici v Benešově následně zemřel. .
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 své ose dává pohyb táhlu spojenému s pístem čerpadla. Natáčení rotoru proti větru je řešeno buď zmíněným směrovým kormidlem, nebo u větších typů menším pomocným větrným „servo“ rotorem, s osou kolmou na osu hlavního rotoru. Pokud se tento 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 proti větru je známý s vyobrazení velkých větrných mlýnů převážně z Nizozemska, kde větrný „servomotor“ otáčel celou střechou mlýna, včetně hlavního rotoru, do pozice „proti větru“.)
V Česku byly od přelomu 19. a 20. století postaveny desítky Kunzových čerpadel. Dochovalo se však méně než deset podobných zařízení jako technické památky. Většina jich 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 v současnosti funkční větrné čerpadlo dominantou obce Chlum u Třebíče. Obec má toto zařízení dokonce ve svém znaku. Příběh této technické památky je zobrazen na tabulce u čerpadla. Původní větrné kolo však bylo roku 2010 nahrazeno větrným kolem „Floriš“. Podrobnosti o větrných čerpadlech v Česku jsou uvedeny na kartách jednotlivých instalací.

V Česku jsou historicky dokumentovány desítky instalací větrných čerpadel. Tyto objekty nebyly ve většině případů zaznamenány v mapách, informace však dávají dobové fotografie a často i pohlednice lokalit s nepřehlédnutelným objektem větrného kola. I v současnosti je však možné dosud nezaznamenané větrné čerpadlo v terénu „objevit“, naposled například stožár větrného čerpadla u hospodářské usedlosti u Krasíkova nedaleko České Třebové. Několik let sloužilo na okraji Moravan nedaleko Pardubic přenesené větrné kolo původního čerpadla na nové dřevěné konstrukci k čerpání vody pro bazén a k závlahám zahrady. Jiné již dokumentované stožáry však podléhají korozi a postupně mizí (např. dva stožáry v obci Rychnov na Moravě).

Větrná čerpadla „nedají spát“ amatérským konstruktérům, spíš kutilům. Důkazem jejich potřeby a využití jsou fotografie několika amatérských konstrukcí.

Zdroje informací:
https://mic.hranet.cz/cs/historie-a-pamatky/vyznamne-osobnosti/kunz-antonin.html
https://mic.hranet.cz/cs/historie-a-pamatky/stavebni-pamatky/kunzova-vila.html
Publikace Větrné motory na Moravě, Jiří Jaroš, vyd. EkoCentrum Brno, 1993