Vodní mlýn je mlýn poháněný proudem vody. Energie proudící vody je přenášena na hřídel prostřednictvím
vodního kola. Je to starověký vynález, který byl známý antickému světu již od 3. st. před n.l. Ve středověku
byl dále rozvíjen a už od 7. století se mlýny rozšiřovaly mimo původní území Římské říše a Irska. Mlýn
(latinsky „mola“, německy „Mühle“) do Čech pravděpodobně přinesli mniši – benediktýni.
Nejstarší zmínky o vodních mlýnech v českých zemích pocházejí z 8. století. Základem vodního mlýnu obecně
je vodní kolo, poháněné energií vodního toku. Během staletí vývoje vzniklo mnoho konstrukcí vodních mlýnů.
K jejich základnímu dělení však slouží místo přívodu vody na mlýnské kolo:
Horní náhon – voda dopadá na mlýnské kolo shora tak, aby „namočila“ jen 1/2 kola. Jednotlivé
lopatky kola mají tvar jakési „vaničky“; jejich funkcí je držet vodu během rotace co nejdéle. Jakmile
se však kolo začne otáčet, jednotlivé vaničky poklesnou, a voda se z nich začne vylévat. V praxi tedy
si lze představit horní náhon jako kolo, jehož jedna polovina je zatížena tíhou vody, zatímco druhá
polovina je prázdná, což způsobuje jeho rotaci.
horní náhon
Dolní a střední náhon – proud vody teče pod osou kola, kde pohání lopatky (velmi zjednodušeně
řečeno) na principu „obráceného vesla“.
střední náhon dolní náhon
Mezi obvyklé příslušenství mlýnů patří zejména:
Retenční rybník
Stavidla
Přívodní kanál (tzv. náhon)
Vantroky - dřevěné koryto, zakončující náhon, slouží jako přívod vody pro vodní kolo na vrchní vodu
Lednice - prostor, ve kterém se otáčí mlýnské kolo
Odvodní kanál (tím voda odtéká od kola, tzv. jalová strouha)
Vodní mlýn tedy nelze chápat jako pouhý „dům s kolem“, nýbrž jako celistvou a často velmi rozlehlou technickou
soustavu. Budovatelé a provozovatelé vodních mlýnů tedy ovlivňovali i tvářnost krajiny a provoz na řece.
Vodní kola byla používaná k pohonu mnoha různých zařízení, nejčastěji:
Hamr – Hamr je v podstatě středověká strojní kovárna, kde vodní kolo přes soustavu převodů zdvihalo
obrovské kladivo (hamr), kovající rozměrné výkovky.
Pila – Vodní kolo se často používalo k pohonu pil, zejména k podélnému řezání klád na prkna.
Stoupa – Zařízení pro drcení, využívalo se zejména v hornictví, ale i v zemědělství.
Čerpadlo (vodotěžný stroj) – Vodní kolo se často používalo ve středověkém hornictví k čerpání vody
z dolů. Tyto stroje jsou poměrně detailně znázorněny v díle Georgia Agricoly, který dlouhou dobu působil
v Čechách. V Čechách je dodnes zachována Dlouhá stoka, která sloužila k pohonu podobných zařízení v
dolech v Krásnu a Horním Slavkově.
Rumpál (hašpl) – V hornictví se využívaly též rumpály ke zdvihání rudy.
Na přelomu devatenáctého a dvacátého století je možno považovat vývoj základních typů vodních kol za
ukončený a byl znám rozsah jejich použitelnosti:
Graf použitelnosti jednolivých druhů kol:
O tom, že snaha konstruktérů nebyla marná svědčí dosažená hodnota účinnosti některých strojů:
typ kola
účinnost [%]
korečník na horní vodu s obráceným chodem
až 85
korečník na horní vodu obyčejný
65 - 80
korečník se zadním dopadem
65 - 75
lopatník s kulisou
65 - 70
lopatník s přepadem
60 - 75
lopatník s voletem
45 - 55
Zuppingerovo kolo
70 - 78
Ponceletovo kolo
60 - 65
Sagebienovo kolo
až 80
střikový hřebenáč
30 - 35
belík (valach)
25 - 30
Řada vodních mlýnů se postupně stala technickými památkami, některé však byly rekonstruovány na malé
vodní elektrárny (např. Čeňkova pila na Šumavě).
Seznam vodních mlýnů najdete zde:
cs.wikipedia.org
Šneková turbína
Obměnou vodního kola na horní vodu je šneková (Archimédova) turbína, která využívá potenciální energii
vody. Nicméně, ve srovnání s účinností vodního kola, je účinnost šnekové turbíny větší. Turbína se skládá
z rotoru tvaru Archimédova šroubu rotujícího v půlkruhového žlabu. Voda natéká do turbíny, svou hmotností
působí na listy šnekovnice – to má za následek otáčení rotoru. Na dolním konci turbíny voda volně vytéká.
Na horním konci šroubu je připojen přes převodovku k rotoru generátor.
Archimedův šroub je vynález známý již od starověku a je považován za jednoduchý stroj. Uvádí se, že šroub
vynalezl Archimedes ze Syrakus (287–212 př. n. l.). V 90. letech 20. století inženýr Karl-August Radlik
(1912–2001) a prof. Ing. Karel Brada, DrSc., rozvinuli myšlenku Archimédova šroubu jako vodní turbíny. První
modelová turbína byla odzkoušena na ČVUT v Praze v roce 1995–1996. V roce 1997 české firma SIGMA Hranice
pod vedením Ing. Karla-Augusta Radlika a prof. Ing. Karla Brady, DrSc. uvedla na trh první prototyp Archimédovy
turbíny, a tato byla následně nainstalována v obci Obere Schlägweidmühle.
V současné době je již v Evropě postaveno několik malých vodních elektráren s technologií šnekové turbíny.
V Polsku první Archimédovu turbínu nainstalovala a spustila česká společnost GESS-CZ, s.r.o. z Hranic v
červnu 2011 na řece Radomce v obci Jastrzębia pod Radomilem.
Šneková turbína MVE Goryn Polsko
U nás snad největší realizace malé vodní elektrárna se pěti šnekovými turbínami byla uskutečněna
firmou PANATELA s. r. o., Budějovická 11, 391 81 Veselí nad Lužnicí, jednatel p. Roman Mixa.
MVE Soběslav Valcha se nalézá na řece Lužnici, jez v ř. km 63,7, levý břeh, k.ú. Soběslav, kraj Jihočeský.
Vlastní strojovna MVE je řešena jako kompletně monolitický objekt ze železobetonu. Spodní stavba strojovny
je uspořádána pro osazení pěti kompletních šnekových turbín o Ø 2 200 mm s převedením výkonu převodovkami
na asynchronní generátory à 18,5 kW. Instalovaný elektrický výkon MVE 92,5 kW. Brutto výroba elektřiny cca
450 000 kWh/r.
Parametry MVE:
Turbína
šneková turbína
Počet TG (ks)
5
Průměr šneku (mm)
2 200
Čistý spád na turbínách (m)
0,7 – 1,3
Maximální průtok jednou turbínou (m3/s)
2,1
Maximální průtok MVE (m3/s)
10,5
Minimální průtok jednou turbínou (m3/s)
0,7
Regulace
1 x frekvenční měnič
Účinnost turbíny v optimu (%)
85,0
Převod
převodovka Siemens-Flender
Typ generátoru
asynchronní
Instal. el. výkon generátoru (kW)
18,5
Instal. el. výkon MVE (kW)
92,5
Za zaznamenání stojí rozsah čistého spádu na turbínách (cca 1,0 m), což umožňují šnekové turbíny, jiné
řešení by nebylo schůdné.
Pohled na MVE Soběslav Valcha
Zdroje: cs.wikipedia.org ►,
29. srpen 2020
EA Výstavba MVE Soběslav Valcha (Ing. Jan Bouška)