Student World

tisková zpráva VUT Brno

Autory unikátního stroje se stali vědci z Vysokého učení technického v Brně, Odboru fluidního inženýrství Victora Kaplana. Tým v čele s Františkem Pochylým doslova přepsal encyklopedie: zatímco Wikipedie ho zatím uvádí „jen“ jako tvůrce vírové turbíny vhodné při spádech toků do tří metrů, výsledkem několikaměsíčního výzkumu a vývoje se stala dvoustupňová vírová turbína v kaskádovém uspořádání, využitelná i na tocích se spádem až dvojnásobným. Stroj brněnští vědci nedávno oficiálně prezentovali na mezinárodní konferenci v Londýně.

Turbína je výsledkem spolupráce VUT v Brně a ČEZ, která vyústila do společného grantu financovaného touto společností. Vyvíjená turbína může významným způsobem napomoci využít dosud nevyužívaný hydroenergetický potenciál a tím tak zvýšit podíl výroby ČEZ z obnovitelných zdrojů. Společný projekt je zaměřen na zdokonalení parametrů (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 konkrétní lokalitu Jezerní potok.

První vírovou turbínu vyvinul tým Františka Pochylého roku 2000. Vychází z Kaplanovy turbíny, je však zjednodušena, pracuje bez rozvaděče udělujícího rotaci, má vyšší otáčky a konstrukce v mnoha případech nevyžaduje převodovku. Tento původní koncept byl zaměřen na nízké spády. „Vzhledem k tomu, že Jezerní potok disponuje spádem 3,7 metru s možností navýšení až na cca 4,5 metru, musela nyní být kladena pozornost při výzkumu na kavitační odolnost při zachování hydraulické účinnosti,“ vysvětluje profesor Pochylý.

Z hlediska kavitační odolnosti byly navrženy dvě varianty. Jednostupňové provedení stroje 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 nutno turbínu opatřit dvěma generátory. To ale umožňuje tento originální stroj využívat i pro spády vyšší než 5 metrů.

Ve srovnání s tradičními turbínami mají vírové turbíny brněnských vědců při stejné účinnosti nižší investiční náklady a vyšší provozní spolehlivost.

Vírovou turbínu lze teoreticky použít na většině instalací u zbývajícího hydroenergetického potenciálu ČR. Ve Skupině ČEZ lze využít vírovou turbínu např. na okruzích odpadů chladící vody, odkalištích, vlastních jezech, tocích a nádržích v areálech elektráren se spádem do 3 metrů. „Ve srovnání s klasickou Kaplanovou turbínou je tato turbína konstrukčně jednodušší a dá se nainstalovat s výrazně nižšími náklady. Tím se stává dostupnější pro investory při výstavbě malých vodních elektráren,“ uvedl Aleš Laciok, koordinátor výzkumu a vývoje ČEZ.

Dvoustupňová vírová turbína v kaskádovém uspořádání, vyvinutá na VUT v Brně, je prvním strojem tohoto druhu ve světovém měřítku, který prokázal svoji funkci na základě prototypových zkoušek v reálných provozních podmínkách.

autor