Zvýšenie účinnosti premeny kinetickej energie toku na mechanický pohyb o 18 % pomocou prepracovanej geometrie lopatiek.
Existujúca turbína v malej vodnej elektrárni na rieke Hron vykazovala nízku účinnosť pri kolísavých prietokoch. Lopatky boli navrhnuté pre stabilné podmienky, čo viedlo k stratám energie a vibráciám pri nižších aj vyšších prietokoch.
Vykonali sme CFD simulácie (Computational Fluid Dynamics) pre rôzne profily lopatiek. Analyzovali sme distribúciu tlaku a rýchlostné polia pri prietokoch od 0,5 do 3,5 m³/s. Na základe výsledkov sme navrhli nový tvar lopatiek s upraveným uhlom nábehu a zakrivením.
Prototyp lopatiek bol vyrobený z nehrdzavejúcej ocele pomocou CNC frézovania. Inštalácia prebehla počas plánovanej odstávky elektrárne. Celý proces trval 14 dní vrátane testovania a kalibrácie riadiaceho systému.
Účinnosť turbíny sa zvýšila o 18 % v celom rozsahu prietokov. Vibrácie klesli o 35 % a ročná produkcia elektriny vzrástla o 22 %. Návratnosť investície bola dosiahnutá za 2,3 roka.
Graf účinnosti
Porovnanie pôvodnej a novej turbíny pri rôznych prietokoch
CFD analýza
Simulácia prúdenia s farebnou mapou tlakových rozdielov
Technická správa
Podrobný dokument s výpočtami a meraniami (PDF, 24 strán)