Vodné dielo

Vodné dielo je stavebné a strojové zariadenie slúžiace na využitie vodnej energie. Obsahuje zariadenie na prívod vody k turbíne, turbínu a zariadenie na odvod vody do riečiska. Podľa veľkosti spádu rozlišujeme nízkotlakové, strednotlakové a vysokotlakové vodné dielo.

Výkon

Výkon získaný turbínami vodného diela je udaný hmotou množstva vody, ktoré pretečie turbínou za určitý časový úsek.

${\displaystyle P={\frac {Q\varrho H}{102}}\eta _{c}}$

• P = výkon [kW]
• Q = množstvo vody pretekajúcej turbínou [m³/s]
• ${\displaystyle \varrho }$ = hustota vody [1000 kg/m³]
• H = spád (zvislá vzdialenosť hladín pred a za turbínou) [m]
• ${\displaystyle \eta _{c}}$ = 0,8 – celková účinnosť zariadenia

Rozdelenie

Nízkotlakové vodné dielo

Spád diela je do približne 10 metrov. Hladina rieky je zdvihnutá haťou. Voda preteká cez systém hrablíc na zadržiavanie nečistôt k turbíne kde odovzdáva svoju energiu a vracia sa do riečiska. Hriadeľ turbíny je spojený s hriadeľom generátora do jedného mechanizmu – turbogenerátora. Vodné elektrárne takýchto diel sú priebežnými elektrárňami, pretože celý tok neustále preteká turbínou. Pracujú zvyčajne nepretržite a pokrývajú stálu základnú spotrebu elektrickej energie.

Strednotlakové vodné dielo

Je údolnou priehradou so spádom medzi 10 a 50 metrami. Prívodné potrubie obvykle prechádza hrádzou. Vstup vody do potrubia je chránený hrablicami. Na začiatku potrubia sa nachádza rýchlouzáver slúžiaci v prípade poruchy. Na spustenie turbíny slúži hlavný uzáver pri konci potrubia. Vodné elektrárne takýchto diel môžu pracovať ako priebežné alebo ako špičkové, dodávajúce energiu len v čase jej najväčšej spotreby. Ak je inštalovaných viacero turbín môžu pracovať v kombinovanom režime. Neďaleko hrádze špičkových elektrární je vedľajšia nádrž vyrovnávajúca nepravidelný odtok, taktiež zadržuje prívalové vody a zadržuje zásobu pre obdobie sucha, čiže v rieke pod hrádzou preteká stále rovnaké množstvo vody.

Vysokotlakové vodné dielo

Spád diela je väčší ako 50 metrov. Voda sa privádza potrubím z vrchnej nádrže, spravidla vedeným po povrchu. Turbogenerátory môžu pracovať priebežne aj špičkovo. Elektráreň vysokotlakového diela sa niekedy buduje ako prečerpávacia elektráreň. Vtedy sa v jej strojovni nachádzajú turbíny aj čerpadlá. Turbíny sa využívajú pri zvýšenom odbere a v čase zníženej spotreby sa voda zo spodnej nádrže prečerpáva do vrchnej nádrže, čím sa vyrovnáva nerovnomerný odber elektrickej energie.

Literatúra

• Stroje a zariadenia II, Josef Doleček a kolektív, Alfa, Bratislava, 1979