Využití energie vody
Vodní energie je tradičně využívána malými vodními elektrárnami (MVE). Vodní energie je vlastně transformované sluneční záření dopadající na naši planetu, které způsobuje koloběh vody v přírodě.
Z celkové produkce elektřiny v ČR se ve vodních elektrárnách vyrobí asi jen 2 %. Vodní elektrárny představují asi 12 % instalovaného výkonu elektráren v ČR. Většina tohoto výkonu (cca 90 %) připadá na zařízení s výkonem vyšším než 5 MW. V ČR se za malou vodní elektrárnu považují zařízení s výkonem do 10 MW, v EU do 5 MW.
Vodní turbína – srdce malé vodní elektrárny
Na našem trhu je k dispozici celá řada renomovaných výrobců, kteří dodávají velmi kvalitní vodní turbíny. Každá vodní turbína se navrhuje individuálně pro danou MVE. Neexistuje zde něco jako sériová výroba. Z tohoto důvodu není možné zadávat do systému EIS žádné výrobky z tohoto oboru, protože se jedná vždy o jeden či pár kusů vyrobených na zakázku.
Typy vodních turbín na jejich využití
Kaplanova turbína je klasická přetlaková turbína v základním provedení výborně regulovatelná, ale výrobně náročná. Dnes ji vyrábí řada firem v České republice s různými úpravami regulace i dispozičním uspořádáním (kolenové či přímoproudé turbíny). Jsou použitelné pro spády od 1 do 20 m, průtoky 0,15 až několik m3/s, individuálně až několik desítek m3/s. Je vhodná zejména pro jezové a říční malé vodní elektrárny.
Francisova turbína je v minulosti nejpoužívanější přetlaková turbína pro téměř celou oblast průtoků a spádů malých vodních elektráren. Při rekonstrukcích je možné vidět Francisovu turbínu již od spádu 0,8 m. Její oprava se vyplácí zejména do spádu 3 m. Instalace nových turbín v MVE se dnes omezuje na spády od 10 m a pro větší průtoky (vyšší výkony).
Bánkiho turbína je rovnotlaká turbína s dvojnásobným průtokem oběžného kola, výrobně je nenáročná. Turbíny jsou podle velikosti použitelné pro spády 5 až 60 m a průtoky 0,01 až 0,9 m3/s.
Peltonova turbína je rovnotlaká turbína vhodná pro spády nad 30 m. Využitelné průtoky jsou od 0,01 m3/s (10 l/s). Levnější náhradou mohou být v některých případech sériově vyráběná odstředivá čerpadla v reverzním chodu.
V Brně byla vyvinuta patentově chráněná turbína vyvinutá na základně koncepce Kaplanovy turbíny. Dostala jméno "Vírová turbína", podle hydraulického projevu za oběžným kolem, kde vznikající vodní vír působí příznivě na účinnost savky. Tento nový typ vodní turbíny je optimalizován pro zpracování velmi nízkých spádů a relativně velkých průtoků při zachování přijatelné účinnosti a nízké ceně. Turbína je ve fázi ověřovacích zkoušek na vodním díle.
Peltonova turbína. Foto: EkoWATT
Výběr vhodné turbíny se řídí zejména využitelným spádem a průtokem. Vše názorně zobrazuje následující graf. Pro určité hraniční hodnoty spádu je možné využít více typů.
Zpracoval: EkoWATT