Vodné elektrárne

Delenie:

• podľa spôsobu vytvorenia spádu- so vzduchovou hladinou, derivačné, priehradové, derivačné, prečerpávacie a prílivové
• podľa spôsobu prevádzky- prietokové elektrárne bez akumulácie, regulačné s prirodzenou/umelou akumuláciou, ktoré sú schopné regulovať vodné prietoky
• podľa využitia na krytie denného odberového diagramu- základné, špičkové, pološpičkové
• podľa využitia vodného toku- uzavreté, otvorené kaskády

Prečerpávacie- majú 2 nádrže (vrchná, spodná), cez deň ide voda cez turbíny z vrchnej do spodnej, vyrába sa elektrika, v noci sa voda prečerpá späť do vrchnej, využíva sa lacnejšia nočná energia (Liptovská Mara).

Prietokové- na riekach s malým spádom, energia vody sa využíva do výšky hltnosti turbín- zvyšok prepadá cez hať, výkon sa mení s výkonom toku vody (Gabčíkovo)

Akumulačné- na riekach v údoliach, na vhodnom mieste s a vybuduje gravitačná priehrada- klenbová, členná alebo skupinová. Na riekach s malým spádom sú zemné priehrady- sypané. Pod elektrárňami sú nádrže na zabezpečenie minimálneho prietoku vody v riekach.

Základné časti vodnej elektrárne- zdrž, prívodný kanál, elektráreň, odpadový kanál, turbína

Zdrž-  vzniká prehradením vodného toku, má za úlohu sústrediť prietok rieky na následné využitie vo vodnej elektrárni ako zdroj kinetickej energie na pohon turbín.

Prívodný kanál- jeho úlohou je zabezpečiť potrebný prívod vody, slúži ako plavebná dráha, prívod vody pozostáva z vtokov, ktoré sú vybavené hrablicami, hradidlami a rýchlo uzáverom, tie zabraňujú tomu, aby sa nečistoty (konáre, pne) dostali do turbíny.

Elektráreň- premieňa kinetickú/potenciálnu energiu vody na elektrickú energiu, jej súčasťou sú aj plavebné komory.

Odpadový kanál- odvádza energeticky využitú vodu z vodnej elektrárne a vodu z plavebnej komory späť do rieky, okrem toho tvorí aj plavebnú dráhu.

Turbína- je spojená s generátorom pevnou prírubou a spojkou, voda v turbíne preteká rozvádzacím kolesom (dýzou) do obežného kolesa, ktoré sa pôsobením vody otáča a odovzdáva energiu hriadeľu.

Rozdelenie vodných turbín

a) podľa premeny energie:

• rovnotlaková (Bánkiho, Peltonova)- tlak vody pred obežným kolesom je rovnaký ako za obežným kolesom, obežné koleso je umiestnené nad spodnou hladinou aby nebolo vždy pod vodou, tým vzniká určitá strata spádu, ktorá je však pre turbíny pracujúce s vysokým spádom zanedbateľná
• pretlaková (Francisova, Kaplanova)-  v pretlakových vodných turbínach je navyše sacie potrubie, ktoré vodu zo stroja odvádza, maximálny zaručený prietok vody vodnou turbínou pri určitom spáde sa nazýva hltnosť turbíny

b) podľa prietoku vody obežným kolesom:

• axiálne
• tangenciálne

Druhy vodných turbín

1. Francisova- pretlaková turbína na pomerne veľké prietoky a na spády od 10m
2. Kaplanova- je klasická pretlaková turbína, ktorá je v základnom vyhotovení výborne regulovateľná, na spády od 1m do 10m
3. Peltonova- je rovnotlaková turbína, vhodná na spády nad 30m
4. Bánkiho- rovnotlaková turbína, vhodná na spády od 1m do 50m, ekonomicky  výhodná, od 4m spádu