Technické řešení je výsledkem spolupráce VUT v Brně, fakulty strojního inženýrství, a výzkumu a vývoje ČEZ za podpory mnoha dalších útvarů a Elektrárny Tušimice. Realizovaný projekt je tak ukázkovým příkladem efektivní spolupráce akademické sféry s průmyslem.
„V podmínkách České republiky, kde hydropotenciál důležitých lokalit je již vyčerpán či není z různých příčin prakticky využitelný, jsme se zaměřili na řešení využití toků s nízkým spádem a průtokem. Projekt vývoje vodní vírové turbíny, se zaměřením na vícestupňové řešení, předcházejícímu vlastní pilotní instalaci ČEZ podpořil téměř 3 miliony korun,“ říká Aleš Laciok, manažer projektů výzkum a vývoj ČEZ.
Jak dodal, po celkové instalaci a úspěšně skončených komplexních zkouškách odstartoval provoz dvojice vírových turbín 1. července 2016.
Inovativní řešení vírové turbíny spočívá ve způsobu využití energie vody. Zatímco do oběžného kola vstupuje voda ve směru osy rotace, za ním se pohybuje proti směru rotace kola a vytváří vír (odtud vírová turbína). Jde tedy o opačný princip než například u turbíny Kaplanovy, kde se rozvaděčem vodě uděluje rotace před vstupem do turbíny.
Princip tak umožňuje vírové turbíně fungovat bez spirály a rozváděcího kola. Protože je navíc schopna pracovat s vyššími otáčkami, není u ní nutností instalace převodovky. Celkově je tak vírová turbína konstrukčně jednodušší a tudíž finančně méně nákladná, což ji předurčuje k širšímu nasazení.
„Vírová turbína má uplatnění v lokalitách se spádem cca 1 až 5 metrů a s průtokem již od 0,2 m3/s. Lze ji tedy využít na jezech, starých náhonech a vodních elektrárnách k rekonstrukci, při projektech využití odpadní vody tepelných elektráren a podobně,“ vypočítává možnosti prof. František Pochylý z VUT v Brně, jehož tým pracoval na vývoji novinky již od roku 2000. Skupina ČEZ podpořila další vývoj vírové turbíny od roku 2010.
Jednalo se o výpočtové modelování, hydraulické návrhy a modelové zkoušky pro různé varianty uspořádání jednostupňové a dvoustupňové vírové turbíny. Na základě těchto prací byla navržena pro konkrétní lokalitu nejvhodnější varianta řešení.
Instalace vírové turbíny v areálu malé vodní elektrárny Želina
V roce 2016 proběhla pilotní instalace prvních dvou násoskových vírových turbín na malé vodní elektrárně Želina na řece Ohři, kterou provozuje ČEZ (organizačně spadá pod Elektrárnu Tušimice). Obě turbíny mají potenciál vyrobit zhruba 200 MWh za rok, a pokrýt tak spotřebu elektrické energie téměř stovky domácností.
Od spuštění do konce listopadu 2017 obě turbíny vyrobily 177 MWh elektrické energie. Za převratný objev byl jeho autor již dříve vyznamenán Cenou města Brna v kategorii technický pokrok a Cenou ministryně školství, mládeže a tělovýchovy za výzkum. Letos se k těmto ocenění tak přidává i Cena Inženýrské akademie ČR za vynikající realizovaný technický projekt.
Komentáře