None

Elektrárna - vodní vír chrání život v malých řekách

Při vytváření tohoto neobyčejného projektu myslel jeho autor v prvé řadě na ekosystémy, které trpí díky elektrárnám, a to především vodním elektrárnám. Dokonce i vodní mini-elektrárny na říčkách a kanálech nejsou dokonalé. Ale vynálezce paradoxně našel způsob, jak zvýšit účinnost takových zařízení.

To není bazén na koupání, ze kterého je vytažena zátka, ale experimentální elektrárna nového typu, která v Rakousku funguje od podzimu 2005

To není bazén na koupání, ze kterého je vytažena zátka, ale experimentální elektrárna nového typu, která v Rakousku funguje od podzimu 2005

Obrovské přehrady, které jsou na velkých řekách, jsou evidentně skvělým zdrojem energie. A ekologické důsledky přehrazování řek jsou známy všem. Malé vodní elektrárny na říčkách a potocích jsou jakoby šetrnější k přírodě. Ale o nějaké vysoké výkonnosti se mluvit nedá.

Vypadá to, že sloučit efektivnost vodní elektrárny s její ekologickou dokonalostí nebude tak jednoduché. A při tom taková stavba existuje a dokázala, že je schopná provozu.

Průměr bazénu s vodním vírem je 5,5 metrů. Maximální výška přepadu vody dosahuje 1,6  metrů. Na fotografii je ještě nedostavěná elektrárna

Průměr bazénu s vodním vírem je 5,5 metrů. Maximální výška přepadu vody dosahuje 1,6 metrů. Na fotografii je ještě nedostavěná elektrárna

Neobvyklé schéma pro malé vodní elektrárny našel rakouský vynálezce Franz Zotlöterer z městečka Obergrafendorf se svým projektem «Technika vodního víru» (Wasserwirbeltechnik). Především zjistil, že postavení přehrady přes celou šířku řeky není účelné, ale škodlivé. Místo toho navrhl, aby část toku poblíž břehu byla odvedena do speciálního kanálu, který přivádí vodu k přehradě.

Ta má rovněž neobvyklý tvar. Je to betonový cylindr, ke kterému je voda vpřiváděna po tečně, a uprostřed padá do hloubky. Tím se v centrální časti vytváří vodní vír, který otáčí turbínou.

Výhod u tohoto typu vodní minielektrárny Zotlöterer objevil celou řadu.

Obvykle má řeka spoustu meandrů, vířivé proudění, ve kterém vzniká aerace vody. V kanále s přehradami vodních minielektráren k tomu nedochází. Ale když se zamění obyčejné přehrady za «vířivé», pak se přírodní aerace obnoví

Obvykle má řeka spoustu meandrů, vířivé proudění, ve kterém vzniká aerace vody. V kanále s přehradami vodních minielektráren k tomu nedochází. Ale když se zamění obyčejné přehrady za «vířivé», pak se přírodní aerace obnoví

Za prvé, účinnost přetvoření energie padající vody na elektrický proud je až 73%, což je velmi dobrý výsledek. A to Franz použil ne úplně nejmodernější elektrický generátor.

S přestávkami elektrárna začala dodávat proud do veřejné sítě už v září 2005, nepřetžitě od března 2006. Za poslední rok nepřetržité práce jeho «Gravitační vířívá elektrárna» (jak působivě nazval němec nový tip vodní elektrárny), umístěná na jakémsi potoku, vyrobila přes 50 megawatt hodin elektřiny při pracovním přepadu vody 1,3 metrů (ve skutečnosti docházelo ke kolísání) a spotřebě přibližně 1 m³ za sekundu. Maximální elektrická kapacita této mini elektrárny dosahuje 9,5 kW. V průměru to postačuje na zásobování 10 – 15 rodinných domů (s ohledem na nerovnoměrnost odběru).

Za druhé, rychlost rotace turbíny se ukázala jako poměrně nízká, takže pro ryby, které se dostanou do vodního víru, lopaktky kola nepředstavují nebezpečí. Tím spíše, že lopatky nerozsekávají vodu, ale synchronně se otáčejí spolu s vodním vírem.

Autor inovace poukazuje na relativní jednoduchost a nízkou cenu stavby jeho vodní elektrárny. Přesto nehledě na miniaturnost, elektrárna se jako «dospělá» zúčastňuje zásobování země elekrickou energií

Autor inovace poukazuje na relativní jednoduchost a nízkou cenu stavby jeho vodní elektrárny. Přesto nehledě na miniaturnost, elektrárna se jako «dospělá» zúčastňuje zásobování země elekrickou energií

Za třetí, vodní vír promíchává nečistoty a současně provzdušňuje vodu, což pomáhá intenzivní práci mikroorganismů, které ji čistí přirozeným způsobem.
Tato vlastnost elektrárny obnovuje procesy, které probíhají v obyčejné řece s velkým počtem zákrut. Ve velkých přímých korytech kanálů a vodních nádržích téměř laminární tok způsobuje ztrátu aerace vody, a jako důsledek, ztrátu její schopnosti samočištění.

Za čtvrté, vodní vír pomáhá termoregulaci ve vodní nádrži. Zvětšená plocha kontaktu vody se vzduchem způsbuje její ochlazování díky vypařování během horkého léta.

V zimě vodní elektrárna pokračuje v práci i pod ledem. Nejhustší voda (s teplotou kolem 4°C) má tendenci směřovat do centra víru. Na okrajích trychtýře se vytváří ledová vrstva, která má funkci ohřívače, ten zabraňuje přílišnému ochlazování ve středu víru.

Ve skutečnosti vodní vír pracuje jako stroj, který má v určité chvíli tendenci v zimě snižovat teplotu protékající vody na 4°C, což vlastně může mít pozitivní vliv na život na dolním toku (tady autor vodní elektrárny bližší podrobnosti neuvádí).

Za to uvádí ještě jeden důležitý argument, který opodstatňuje konstrukci jeho elektrárny. Tato elektrárna stojí přibližně 75 tis. USD, což je levnější než kapacitně analogická vodní mini elektrárna postavena klasickým způsobem.

Jak vidíme, turbína je svou formou a složením primitivní, přesto má má slušnou výkonnost. Zprava: počítadlo ukazuje téměř 52 MW/h, které vynálezce prodal energetické společnosti EnergieVersorger Niederösterreichs

Jak vidíme, turbína je svou formou a složením primitivní, přesto má má slušnou výkonnost. Zprava: počítadlo ukazuje téměř 52 MW/h, které vynálezce prodal energetické společnosti EnergieVersorger Niederösterreichs

Tímto ale vyhody elektrárny, pracující na principu vodního víru, nekončí. Franz vyzvedává lepší podmínky pro opravy a rekonstrukci, podstatně nižší složitost a periodicitu obsluhy, velmi jednoduchou konstrukci a jiné technologické výhody této elektrárny.

Vynálezce je přesvědčen, že takovéto schéma je nejoptimálnější pro budování vodních elektráren s kapacitou do 150 kW. Přičemž konstrukce začíná mít výhody (vykazuje vynikající výkonnost turbíny) už při přepadu vody z výšky pouze 0,7 metru.

Samozřejmě existují i jiné modely malých vodních elektráren, které pracují bez přepadu z výšek (jednoduše využívají pouze proud). Rakušan je ale přesvědčen, že ve «vírových» vodních elektrárnách je skloubena vysoká efektivnost (jak z pohledu fyziky, tak i z pohledu finnančních nákladů) s maximálními ohledy na živou přírodu.

Přesto není Zotlöterer ještě úplně spokojen se svými výsledky. Pokračuje ve zdokonalování svého projektu a počítá s tím, že zvýší kapacitu své vodní mini elektrárny. Další rekonstrukce zařízení se plánuje na toto léto.

Související články

Články z rubriky Technologie, Tajemství firmy,

« Hvězdný exkavátor "Odpadová DNA" »
None