Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych

www.imiue.polsl.pl

Maszyny energetyczne

Wykład : Turbiny wodne i wiatrowe

Sławomir Dykas

Slawomir.dykas@polsl.pl

www.imiue.polsl.pl

2

Udział elektrowni wodnych w produkcji elektryczności

1. Norwegia 99,8%

2. Austria 66,7%

3. Portugalia 48,0%

4. Szwecja 47,3%

5. Włochy 31,5%

6. Polska 7,3%

www.imiue.polsl.pl

3

Turbiny wodne

www.imiue.polsl.pl

4

Turbiny wodne

zbiornik

różni

ca p

ozio

mów

h

turbina i generator

Proces Konwersji Energii

Moc= (strumień masy) g (wysokość) ghmP

Qm

sekunda

wodykgm

sekunda

wodymQ

3

gęstość

gQhP

rurociąg zasilający

Moc zależy od iloczynu Qh

www.imiue.polsl.pl

5

Turbiny wodne

turbina

zapora

przepływ rzeki

turbina

tama

rurociąg zasilający

zbiornik

turbina

rurociąg zasilający

zbiornik górny

małe h duże Q

duże h duże Q

duże h małe Q

zapora rzeczna

tama

zbiornik górski

Każda sytuacja wymaga odpowiedniej konstrukcji turbiny

www.imiue.polsl.pl

6

Turbiny wodne

Turbiny Reakcyjne (naporowe)

Moc napędowa pochodzi ze spadku ciśnienia wzdłuż turbiny

Całkowicie zanurzone

Kątowy i liniowy ruch cieczy zamieniany na moc wału

Turbiny Akcyjne (natryskowe)

Zamiana energii kinetycznej strugi wody uderzającej w łopatki

Brak spadku ciśnienia w turbinie

www.imiue.polsl.pl

7

www.imiue.polsl.pl

8

www.imiue.polsl.pl

9

Turbiny wodne - Francis

łopatki kierownicze z regulacją kąta

www.imiue.polsl.pl

10

Turbiny wodne - Kaplana

regulowane łopatki wirnika

www.imiue.polsl.pl

11

www.imiue.polsl.pl

12

Turbiny wodne - Pelton

www.imiue.polsl.pl

13

Turbiny - wodne charakterystyka

www.imiue.polsl.pl

14

Wykorzystanie fal i pływów morskich

www.imiue.polsl.pl

15

Turbiny wiatrowe

www.imiue.polsl.pl

16

Turbiny wiatrowe o osi pionowej

Savonius: Drag-Type

Darrieus Lift-Type

www.imiue.polsl.pl

17

Turbiny wiatrowe o osi poziomej

www.imiue.polsl.pl

18

www.imiue.polsl.pl

19

Turbiny wiatrowe - charakterystyka