Vodná turbína je turbostroj v kvapalinovom stroji.Už okolo roku 100 pred Kristom sa zrodil prototyp vodnej turbíny, vodné koleso.V tom čase bolo hlavnou funkciou pohon strojov na spracovanie obilia a zavlažovanie.Vodné koleso ako mechanické zariadenie, ktoré využíva prúdenie vody ako pohon, sa vyvinulo do súčasnej vodnej turbíny a rozšíril sa aj rozsah jeho použitia.Kde sa teda prevažne využívajú moderné vodné turbíny?
Turbíny sa používajú najmä v prečerpávacích elektrárňach.Keď je zaťaženie energetického systému nižšie ako základné zaťaženie, môže sa použiť ako vodné čerpadlo na využitie nadmernej kapacity výroby energie na čerpanie vody z nádrže po prúde do nádrže proti prúdu na ukladanie energie vo forme potenciálnej energie;keď je zaťaženie systému vyššie ako základné zaťaženie, môže sa použiť ako hydraulická turbína, ktorá vyrába elektrinu na reguláciu špičkového zaťaženia.Čistá prečerpávacia elektráreň teda nemôže zvýšiť výkon elektrizačnej sústavy, ale môže zlepšiť ekonomiku prevádzky jednotiek na výrobu tepelnej energie a zlepšiť celkovú účinnosť elektrizačnej sústavy.Od 50. rokov 20. storočia sú prečerpávacie jednotky široko cenené a rýchlo sa rozvíjajú v krajinách po celom svete.
Väčšina prečerpávacích jednotiek vyvinutých v počiatočnom štádiu alebo s vysokým vodným spádom využíva trojstrojový typ, to znamená, že pozostávajú z generátorového motora, vodnej turbíny a vodného čerpadla v sérii.Jeho výhodou je, že turbína a vodné čerpadlo sú navrhnuté oddelene, pričom každá môže mať vyššiu účinnosť a jednotka sa pri výrobe elektriny a čerpaní vody otáča rovnakým smerom a môže sa rýchlo premeniť z výroby elektriny na čerpanie, alebo z čerpania na vytváranie energie.Zároveň je možné použiť turbínu na spustenie agregátu.Jeho nevýhodou sú vysoké náklady a veľké investície do elektrárne.
Lopatky obežného kolesa turbíny so šikmým prietokom sa dajú otáčať a stále má dobrý prevádzkový výkon, keď sa mení výška vody a zaťaženie.Avšak kvôli obmedzeniu hydraulických charakteristík a pevnosti materiálu bola začiatkom 80. rokov jeho čistá výška iba 136,2 metra.(Prvá elektráreň Takagen v Japonsku).Pre vyššie spády sú potrebné Francisove čerpacie turbíny.
Prečerpávacia elektráreň má hornú a dolnú nádrž.Pod podmienkou skladovania rovnakej energie môže zvýšenie výťahu znížiť skladovaciu kapacitu, zvýšiť rýchlosť jednotky a znížiť náklady na projekt.Preto sa elektráreň s vysokou spotrebou energie nad 300 metrov rýchlo rozvíjala.Francisova čerpadlová turbína s najvyšším spádom vody na svete je inštalovaná v elektrárni Baina Basta v Juhoslávii.rok do prevádzky.Od 20. storočia sa vodné elektrárne vyvíjali smerom k vysokým parametrom a veľkej kapacite.So zvyšovaním tepelnej kapacity v energetickom systéme a rozvojom jadrovej energetiky, s cieľom vyriešiť problém primeranej špičkovej regulácie, okrem energického rozvoja alebo rozširovania veľkých elektrární vo veľkých vodných systémoch, krajiny po celom svete aktívne budujú prečerpávacie elektrárne, čo má za následok rýchly rozvoj prečerpávacích turbín.
Vodná turbína, ako energetický stroj, ktorý premieňa energiu prúdu vody na rotačnú mechanickú energiu, je nevyhnutnou súčasťou hydrogenerátorového agregátu.V súčasnosti je problém ochrany životného prostredia čoraz vážnejší a narastá uplatnenie a propagácia vodnej energie, ktorá využíva čistú energiu.S cieľom plne využiť rôzne hydraulické zdroje, príliv a odliv, rovinné rieky s veľmi nízkym spádom a dokonca aj vlny pritiahli širokú pozornosť, čo viedlo k rýchlemu rozvoju rúrkových turbín a iných malých jednotiek.
Čas odoslania: 23. marca 2022
