VUT V BRNĚ MÁ DALŠÍ UNIKÁTNÍ TURBÍNU

Fakulta v médiích
7.8.2013 TECH MAGAZÍN str. 47 Technologie

Tým vědců z VUT v Brně, Odboru fluidního inženýrství Victora Kaplana v čele s Františkem Pochylým přepsali encyklopedii. Zatímco Wikipedie zatím uvádí Kaplana „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.

Vyvíjená turbína je výsledkem spolupráce VUT v Brně a ČEZ a může významným způsobem napomoci využít dosud nevyužívaný hydroenergetický potenciál a tím tak zvýšit podíl výroby ČEZ z obnovitelných zdrojů. Společný projekt je zaměřen 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 konkrétní lokalitu Jezerní potok a brněnští vědci ji nedávno oficiálně prezentovali na mezinárodní konferenci v Londýně. První vírovou turbínu vycházející z Kaplanovy turbíny vyvinul tým Františka Pochylého roku 2000. Byla 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. „Jelikož ale Jezerní potok disponuje spádem 3,7 m s možností navýšení až na cca 4,5 m, musela být kladena pozornost při výzkumu na kavitační odolnost při zachování hydraulické účinnosti,“ jak vysvětlil 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 umožňuje tento originální stroj využívat i pro spády vyšší než 5 metrů.

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.

Ve srovnání s tradičními turbínami mají vírové turbíny brněnských vědců při stejné účinnosti nižší investiční náklady a vyšší provozní spolehlivost. Turbínu lze teoreticky použít na většině instalací u zbývajícího hydroenergetického potenciálu ČR. Ve Skupině ČEZ lze využít vírovou turbínu např. na okruzích odpadů chladicí vody, odkalištích, vlastních jezech, tocích a nádržích v areálech elektráren se spádem do 3 m.