Obnovitelné zdroje

Článků v rubrice: 222

14. srpna 2013

VUT Brno vyvinulo novou vírovou turbínu

Výsledkem práce vědců z Vysokého učení technického v Brně, Odboru fluidního inženýrství Victora Kaplana, se stala dvoustupňová vodní vírová turbína v kaskádovém uspořádání, která si oproti původní turbíně vhodné pro spády toků do tří metrů poradí i se spády až dvojnásobnými. Brněnští vědci stroj nedávno oficiálně prezentovali na mezinárodní konferenci v Londýně.

Fotogalerie (6)

Prostorový konstrukční výkres – izometrický pohled (vzájemná poloha dvojice oběžných kol v interakci se stojící statorovou lopatkovou mříží uprostřed)

Vyvíjená turbína může významným způsobem pomoci zhodnotit dosud nevyužívaný hydroenergetický potenciál. Vírovou turbínu lze teoreticky použít u většiny instalací v ČR. Kromě výroby elektřiny najde v energetice uplatnění např. na okruzích odpadů chladící vody, odkalištích, vlastních jezech, tocích a nádržích v areálech elektráren se spádem do 3 metrů.

Dvě provedení

Z hlediska kavitační odolnosti byly navrženy dvě varianty turbíny. Jednostupňové provedení se třemi lopatkami oběžného kola a originální vírová turbína v kaskádovém uspořádání se dvěma různými oběžnými koly. Oběžná kola mají opačný smysl rotace, proto je třeba turbínu opatřit dvěma generátory. To umožňuje originální stroj využívat i pro spády vyšší než 5 metrů.

Dvoustupňová vírová turbína v kaskádovém uspořádání je prvním zařízením tohoto druhu ve světovém měřítku, které prokázalo svou funkci na základě prototypových zkoušek v reálných provozních podmínkách.

Spolupráce s energetiky

Na vývoji turbíny spolupracovali vědci VUT v Brně s energetiky společnosti ČEZ. Společný projekt se soustředil na zdokonalení parametrů (především na zvýšení účinnosti) již vyvinuté jednostupňové turbíny v násoskovém nebo přímoproudém provedení a na vývoj dvoustupňové vírové turbíny se dvěma protiběžnými koly pro využití větších průtoků při vyšších hodnotách spádu. Turbína vznikala pro instalaci v lokalitě Jezerní potok. V současnosti se zpracovává investiční záměr na využití v malé vodní elektrárně Želina.

„Ve srovnání s klasickou Kaplanovou turbínou je tato turbína konstrukčně jednodušší a dá se nainstalovat s výrazně nižšími, až polovičními náklady. Při výstavbě malých vodních elektráren se tak stává pro investory dostupnější,“ uvedl Aleš Laciok, koordinátor výzkumu a vývoje ČEZ. Ve srovnání s tradičními turbínami mají vírové turbíny brněnských vědců při stejné účinnosti nižší investiční náklady a vyšší provozní spolehlivost.