HARMONY OF LIFE
BEZPŁATNY NEWSLETTER: 
     |      SZUKAJ NA PORTALU: 
Ecoeurope.eu     
CZŁOWIEK ŹRÓDŁEM DOBRANowe Niebo i Nowa ZiemiaDom.ecoeuropeHarmonia życia na co dzień
BibliotekaUzdrowiska InnowacjeInstytut SzczęściaDar.ecoeuropeVideo.ecoeurope
 
 
 

Ślimak Archimedesa - turbina wodna niskich spadów

Portal ecoeurope.eu
R E K L A M A
R E K L A M A



Ślimak Archimedesa  - turbina wodna niskich spadów
Nowe technologie wykorzystywania niskich spadów rzek – ślimaki Archimedesa

     Propozycję wykorzystania potencjału niskich spadów na rzekach i relatywnie dużych przepływów z zastosowaniem francuskiej technologii przedstawiono w numerze 7-8/2010. Potencjał energetyczny polskich rzek to jednak nie tylko duże i stabilne przepływy.

Warto ponownie sięgnąć do rozwiązań stosowanych powszechnie na Zachodzie Europy, rozwiązań znanych od wieków, a stosunkowo od niedawna wykorzystywanych w energetyce odnawialnej.

Trochę historii

Już w starożytności (III w. p.n.e.) Archimedes wymyślił urządzenie do przenoszenia wody w górę – tzw. spirala Archimedesa. Z czasem zapomniano o tym wynalazku, aż do początku XIX w., gdy francuski inżynier Navier zaproponował, aby rozwiązanie Archimedesa wykorzystać jako rodzaj koła wodnego. Jednak dopiero w latach 90. ubiegłego stulecia niemiecki inżynier Radlik wraz z czeskim profesorem Brada skonstruowali pierwszą działającą elektrownię wodną wykorzystującą spiralę Archimedesa. Eksperymentowali prawie przez rok z urządzeniem, które miało regulowany kąt nachylenia.

Poprzez odwrócenie pierwotnej funkcji spirali Archimedesa uzyskano efektywną metodę do produkcji energii wykorzystującej energie wody. W odróżnieniu od klasycznych turbin napędzanych ciśnieniem, ślimaki Archimedesa działają dzięki sile grawitacji i ciężarowi wody. Europejscy dostawcy ślimaków Archimedesa dla elektrowni wodnych to głównie firmy wyspecjalizowane wcześniej w produkcji pomp opartych o kształt spirali Archimedesa. Największe doświadczenie i wiedzę w tej materii mają obecnie firmy niemieckie. Każda rocznie dostarcza od 30 do 50 gotowych zestawów dla elektrowni wodnych w całej Europie.

Parametry techniczne

Ślimaki Archimedesa mogą działać już przy spadach od 1 m i przy przepływach wody rzędu od 100 l/s, na 10 m3/s kończąc. Moce wyjściowe zaczynają się od 1 kW, na 250 kW kończąc (nie ma nigdzie ślimaka o większej mocy, aczkolwiek producenci twierdzą, że osiągalne jest 500 kW). Duże znaczenie dla środowiska ma niewielka prędkość obrotowa ślimaka – poniżej 30 obrotów na minutę. Urządzenia nadają się głównie do niskich spadów, przede wszystkim dlatego, że ślimak musi w pełni łączyć obszar pomiędzy górną a dolną wodą. Należy także zdać sobie sprawę z tego, że przy lokalizacjach o największych przepływach sam ślimak może mieć ok. 4 m średnicy.

R E K L A M A




 W wyniku odpowiednich kalkulacji dokonuje się także wyboru ilości łopat w ślimaku – od trzech przy najmniejszych przepływach, do pięciu przy największych. Ilość łopat ma także wpływ na poziom hałasu, jaki towarzyszy pracy urządzenia. Ślimaki Archimedesa można podzielić pod względem zabudowy na trzy grupy: w korycie betonowym, stalowym oraz w zabudowie kompaktowej.

Standardowe rozwiązanie to koryto betonowe. Stosuje się je tylko tam, gdzie problemem jest dojazd na miejsce ustawienia urządzenia (np. z powodu ograniczeń ciężaru). To rozwiązanie wiąże się jednak z podniesionymi kosztami zabudowania urządzenia – duże ilości betonu i nakłady na prace inżynieryjne.

Koryto stalowe to najczęściej spotykana wersja ślimaków Archimedesa. Gotowe urządzenie waży więcej, ale dzięki integracji z korytem stalowym zapewnione są optymalne odległości pomiędzy elementami urządzenia (czego nie udaje się do końca osiągnąć w przypadku koryta betonowego). Stalową rynnę wraz ze ślimakiem osadza się na stałe w betonowej konstrukcji.

Zabudowa kompaktowa to najciekawsze rozwiązanie w przypadku wyboru sprawnej technologii budowy elektrowni wodnych. Ta konstrukcja sprawia, że do minimum ograniczone są prace inżynieryjne związane z posadowieniem elektrowni. Zintegrowane są tu ślimak, koryto stalowe, konstrukcja nośna, generator, przekładnia, osprzęt sterujący oraz wszelkie osłony.

Główne zalety

Najważniejsze zalety ślimaków Archimedesa to znikome oddziaływanie na środowisko naturalne oraz to, że są przyjazne ryb („fish friendliness”) i długa żywotność pracy zestawu. Testy na rybach przeprowadzane w Niemczech, Wielkiej Brytanii, Holandii i Czechach wykazały, że przez ślimaki Archimedesa bez żadnych uszkodzeń przechodzą najpopularniejsze gatunki ryb migrujących. Oddziaływanie na środowisko to także transport i montaż urządzenia – większość gotowych zestawów mieści się na zestawie platforma i ciągnik siodłowy, a na miejscu instaluje się je przy pomocy jednego dźwigu.

Coraz większą uwagę w całej Unii Europejskiej zwraca się na te aspekty, a to tylko kwestia czasu, gdy również w Polsce, zanim powstanie jakakolwiek elektrownia wodna, jej technologia będzie musiała spełniać coraz bardziej restrykcyjne kryteria środowiskowe.

R E K L A M A




Techniczna przewaga ślimaków Archimedesa nad innymi rozwiązaniami to przede wszystkim niższe koszty prac inżynieryjno-budowlanych. W porównywalnych elektrowniach turbinowych trzeba głębszej ingerencji w dolnej wodzie. Ponadto w ślimakach cały wrażliwy osprzęt umieszcza się nad wodą, natomiast standardowe turbiny wymagają budynku, a ich generator i przekładnie znajdują się pod poziomem górnej wody.

Ślimaki Archimedesa nie wymagają gęstych krat do ochrony przed wejściem ryb lub materiałów niesionych przez wodę. To sprawia, że nie istnieją straty spowodowane ograniczeniem przepływu i obniżeniem spadu, zmniejszają się nakłady na oczyszczanie i wywóz odpadów z górnego stanowiska. Tylko dla zapewnienia bezpieczeństwa ludzi, a zwłaszcza dzieci, producenci stosują kraty o prześwicie 12 cm.

Efektywność zestawów osiągana przez najlepszych producentów to 84%. Prawie maksymalną wydajnością urządzenia dysponują już przy 1/3 przepływu nominalnego wody. Niewielki wpływ na efektywność ma wahanie się górnej i dolnej wody oraz wielkości przepływu, a nie mają żadnego wpływu na poprawne funkcjonowanie urządzeń.

Prostota, nieszkodliwość dla środowiska i niezawodność ślimaków Archimedesa powinny sprawić, że staną się one coraz popularniejszym w Polsce rozwiązaniem w przypadku budowy własnej, małej elektrowni wodnej. Ślimaki z powodzeniem można zastosować w zastępstwie małych i wymagających naprawy elektrowni turbinowych. Wiele osób korzysta również ze ślimaków celem spracowania przepływu biologicznego na jazach lub jako rozszerzenia istniejącego potencjału przy działających siłowniach wodnych.

Maciej Drzewiecki, Instytut Technologii Energetycznych, Gdynia










   WASZYM ZDANIEM
Brak wypowiedzi
Dodaj nową wypowiedź:
Autor:
Treść:
Antyspam: 4+1=
Komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu ecoeurope.eu, ekoeurope.eu, ekoenergia.pl, ecoenergia.pl i portal nie ponosi odpowiedzialności za treść komentarzy. Przed wstawieniem komentarza, pisania EKO blogu, EKO dom.ekoenergia.pl lub korzystania z EKO czatu przeczytaj REGULAMIN FORUM DYSKUSYJNEGO/SPOŁECZNOŚCI. Naruszenia regulaminu można zgłaszać pod adresem: sekretariat@ecoeurope.eu
R E K L A M A
Polecamy: bzyk-car.pl  
Współpraca | Reklama | Linki | Kontakt
dodaj do ulubionych   ustaw jako startową

Portal internetowy: wersja 3.40
Copyright © 2000 - 2020 Ekoenergia.pl - Ecoeurope.eu
Portal Eko : Odnawialne źródła energii
Made in Poland

Realizacja: e-solution © 2006

Portal firmy "Ecoeurope.eu" sp. z o.o. o domenach: ecoeurope.eu, ekoeurope.eu, ekoenergia.pl ,ecoenergia.pl i inne będące jego własnością nie ponosi żadnej odpowiedzialności wobec Użytkowników lub osób trzecich z tytułu szkód, zarówno bezpośrednich jak i pośrednich, w związku z wykorzystaniem danych i informacji zawartych na stronach Portalu i/lub Serwisów.