Vodní elektrárny

1. Vodní elektrárny Marek Mik

2. Obecně • Energie vodních toků patří k nejstarším energetickým zdrojům, které se lidstvo ve své historii naučilo využívat. • Jednu z prvních vodních elektráren postavil T. A. Edison roku 1882 v Appletonu a krátce nato pod Niagarskými vodopády.

3. Jak funguje vodní elektrárna • Ve vodních elektrárnách voda roztáčí turbínu; ta je na společné hřídeli s elektrickým generátorem (dohromady tvoří tzv. turbogenerátor).Mechanická energie proudící vody se tak mění na energii elektrickou, která se transformuje a odvádí do míst spotřeby. Obdobný princip využívá i uhelná nebo jaderná elektrárna.

4. Princip přečerpávajících vodních elektráren • Jejich princip je jednoduchý. Každá přečerpávací vodní elektrárna má dvě vodní nádrže. Jedna z nich je umístěna na níže položeném místě (dolní nádrž), druhá ak na vyšším místě (horní nádrž). Obě dvě nádrže jsou spojeny spádovým potrubím o velkém průměru. V noci se využívá přebytečná energie z elektrorozvodné sítě a voda se přečerpává z dolní nádrže do horní. Tam se tak vytvoří velké zásoby vody a ve chvíli, kdy je potřeba většího množství špičkové energie se voda vypouští z horní nádrže do dolní nádrže přes turbínu vodní elektrárny a elektrická energie spotřebovaná na její noční přečerpání se tak během dne vrací zpět do elektrorozvodné sítě.

5. Rozdělení turbín • Podle způsobu práce se moderní turbíny dělí na rovnotlaké a přetlakové. V rovnotlakých turbínách zůstává tlak vody stále stejný, to znamená, že voda vychází z turbíny pod stejným tlakem, pod jakým do ní vstupuje. U přetlakových turbín vstupuje voda do oběžného kola s určitým přetlakem, který při průtoku klesá. Při výstupu z turbíny má tedy voda nižší tlak než při vstupu do ní. Tak pracují např. Francisovy turbíny.

6. Obrázková galerie 1

7. Francisova turbína • Francisova turbína je podtypem vodní turbíny, vyvinuté James. B. Francisem. Jedná se o přetlakovou turbínu. Má dvě podvarianty podle uložení hřídele a to vertikální a horizontální. • Francisovy turbíny patří mezi nejpoužívanější.

8. Kaplanova turbína • Turbínu vynalezl profesor brněnské techniky Viktor Kaplan. Od svého předchůdce, Francisovy turbíny, se liší především menším počtem lopatek, tvarem oběžného kola a především možností regulace náklonu lopatek u oběžného i rozváděcího kola.

9. Peltonova turbína • Peltonova turbína je rovnotlaká turbína. Účinnost u malé turbíny je 80 až 85%, u velké 85 až 95%. Peltonova turbína byla vynalezena Lesterem Allanem Peltonem (1829-1908) v roce 1880 • Používá se pro vysoký spád z malým průtokem

10. Teslova turbína • Teslova turbína je bezlopatková turbína, kterou si nechal patentovat Nikola Tesla v roce 1913. Turbína je založena na principu tření mezi proudícím médiem (kterým může být voda, ale třeba i pára či jiný plyn nebo kapalina) a povrchem rotoru turbíny.

11. Bánkiho turbína • Bánkiho turbína je jednoduchá rovnotlaká vodní turbína. Zvláštností je, že lopatky oběžného kola jsou obtékány ve dvou směrech. Vynalezl ji Donát Bánki v roce 1917. Je užívána v malých vodních elektrárnách.

12. Obrázková galerie

13. Graf podílů elektráren společnosti ČEZ v roce 1996

14. d d e e n E i