František Pochylý u vírové turbíny
Brno - Unikátní vírová turbína, kterou brněnští vědci představili
veřejnosti před deseti lety, najde své uplatnění v praxi. ČEZ plánuje
instalovat několik zdrojů v lokalitě Dlouhé Stráně v Jeseníkách,
další má být na Vydře na Šumavě a v Brně-Komíně. Už dnes na českých
a moravských tocích vírová turbína na několika místech funguje (MVE
Želina). Vědci ale dál zvyšují její účinnost a výkon.Vírovou
turbínu vyvinuli pracovníci Odboru fluidního inženýrství V. Kaplana
na Vysokém učení technickém (VUT) pod vedením uznávaného odborníka
Františka Pochylého. Je založená na opačném principu než turbína
Kaplanova, která vznikla před sto lety a je dnes nejvyužívanější
turbínou na světě.
Kaplanova turbína vs. vírová turbína
Kaplanova turbína se používá na malých vodních spádech při velkých
průtocích, které nejsou konstantní. V závislosti na rozdílu hladin
může být instalována buď se svislou, nebo s vodorovnou osou otáčení.
Vírová turbína bývá instalována na tocích se spádem menším než
2,5 metru, kde provoz Kaplanovy turbíny není ekonomický.
Výzkumníci se podle Pochylého museli vrátit zpět ke Kaplanově
teorii a zamyslet se nad tím, zda jeho východiska nelze změnit.
Nová turbína najde své použití u říčních toků, které jsou charakterizovány
nízkým spádem, ale mají velké průtoky vody. Na těchto místech se
sice dá využívat i Kaplanova turbína, ale její výroba je velmi nákladná
a při nízkých spádech řek má nízkou účinnost.
Autorem turbíny je profesor František Pochylý z Odboru fluidního
inženýrství V. Kaplana na FSI VUT v Brně. Za tento převratný objev
byl jeho autor již v roce 2008 vyznamenán Cenou města Brna v kategorii
technický pokrok a předtím i Cenou ministryně školství, mládeže
a tělovýchovy za výzkum a Cenou inženýrské akademie ČR. V pátek
18. 11. 2011 byl vyznamenán cenou Česká hlava v kategorii Cena ministra
životního prostředí.
„Kaplanova turbína potřebuje lopatkový rozvaděč, který přivádí
vodu do oběžného kola tak, že má určitou obvodovou rychlost. Oběžné
kolo zpracuje vodu tím způsobem, že do sací roury vytéká rovnoběžně
s osou rotace. Rozvaděč je velmi složitý a prakticky také nejdražší
součást turbíny. Napadlo mě, že by v ní vůbec nemusel být, že by
turbína mohla pracovat na opačném principu. Voda by vstupovala do
oběžného kola ve směru osy rotace a za ním by obíhala proti směru
rotace kola. Takže do sací roury by vstupovala s určitou rotační
složkou. Drahý a komplikovaný díl by se tak ušetřil,“ vysvětluje
profesor Pochylý. Podle jeho slov mu k nápadu pomohla skutečnost,
že nebyl svázán stereotypy myšlení lidí, kteří se vodními turbínami
zabývali celý život, i to, že přišel s určitými zkušenostmi z praxe.
Vírová turbina s diskovým generátorem
Podle Pochylého má vírová turbína až o polovinu nižší výrobní náklady.
Nepotřebuje například převodovku, která je u Kaplanových turbín
jednou z nejnákladnějších částí zařízení. „Naše turbína
je vlastně generátor, hřídel a oběžné kolo. Je velice jednoduchá,“
uvedl Pochylý. Protože unikát vypadá obyčejně, narazil tým vědců
na nepochopení vystavovatelů. „Na jedné výstavě nám ji vrátili
s otázkou 'co na tom chcete vystavovat?',“ uvedl Pochylý. Podle
něj mají lidé úctu ke složitým výrobkům. „U nás je hodnota v
myšlence, nápadu. Na základě teorie turbína předčí veškeré složité
zařízení. Vyžaduje méně materiálu, má nižší investiční náklady,“
uvedl Pochylý.Projekt uplatnění nové turbíny prosazuje i
ČEZ. Bude ještě posuzovat návratnost investic v jednotlivých místech.
„Je to daleko jednodušší stroj, náklady jsou výrazně menší. Spatřujeme
v tom velký význam. Proto jsme se rozhodli podílet i na výzkumu.
Navrhují se pro nás i první konkrétní lokality,“ uvedl Zdeněk
Mišta z ČEZ. Využití technologické novinky je plánované pro stavbu
malých říčních vodních elektráren s nízkými náklady. Projekt proto
může být zajímavý i pro menší podnikatele a obce.
Zdroje:
Ing. Jan Bouška, SPVEZ, z.s.
|
