Turbina Archimedesa – silnik wodny zwana też turbiną ślimakową lub turbiną śrubową. Turbina Archimedesa jest odmianą nadsiębiernego koła wodnego i jako takie wykorzystuje energię potencjalną wody. Jednak w porównaniu do koła wodnego sprawność turbiny Archimedesa jest większa. Turbina zbudowana jest z wirnika w kształcie śruby Archimedesa obracającej się w półkolistej rynnie. Woda napływając na wirnik w kształcie ślimacznicy swoim ciężarem napiera na wirnik. Wymusza to ruch obrotowy wirnika. Po spłynięciu rynną woda swobodnie wypływa z turbiny. Na górnym końcu śruby Archimedesa znajduje się generator połączony z wirnikiem za pośrednictwem przekładni, gdyż wirnik obraca się stosunkowo wolno (od kilkunastu do kilkudziesięciu obrotów na minutę).
Historia
Śruba Archimedesa jest wynalazkiem znanym już od starożytności. Przypuszcza się, że śrubę wynalazł Archimedes z Syrakuz (ok. 287-212 p.n.e.). Śruba Archimedesa zaliczana jest do maszyn prostych. W roku 1819 francuski inżynier Claude Louis Marie Henri Navier (1785-1836) zaproponował wykorzystanie śruby Archimedesa jako swego rodzaju koła wodnego. W 1922 roku William Moerscher zarejestrował w Urzędzie Patentowym USA pomysł hydrodynamicznej turbiny ślimakowej. W latach 90. dwudziestego wieku inżynier Karl-August Radlik (1912-2001) wraz z prof. dr inż. Karelem Bradą rozwinęli ideę śruby Archimedesa jako turbiny wodnej. Pierwsza modelowa turbina powstała na Uniwersytecie Technicznym w Pradze w latach 1995/1996. W roku 1997 w miejscowości Oberen Schlägweidmühle czeska firma SIGMA Hranice pod nadzorem inż. Karla-Augusta Radlika i prof. dr inż. Karela Brady uruchomiła pierwszą prototypową turbinę Archimedesa.
Obecnie w Europie wybudowanych jest już wiele Małych Elektrowni Wodnych wyposażonych w turbinę Archimedesa. W Polsce pierwsza turbina Archimedesa została zainstalowana i uruchomiona przez czeską firmę GESS-CZ, s.r.o. z Hranic w czerwcu 2011 roku na rzece Radomce (km 27+900 rzeki) w gminie Jastrzębia pod Radomiem.
Zastosowanie
Turbinę Archimedesa stosuje się na rzekach o stosunkowo niskich spadach (od 1 do 10 m) i niedużych przepływach (maksymalnie ok. 10 m³/s dla jednej turbiny). Ze względu na swoją konstrukcję i bardzo małe obroty wirnika turbina Archimedesa jest przyjazna dla fauny rzecznej i określana jako turbina „fishfriendly”. Można stosować turbinę Archimedesa wszędzie tam, gdzie wymagania ochrony środowiska są szczególnie rygorystyczne[1].
Zobacz też
Przypisy
Bibliografia
- P.J. Kantert: „Manual for Archimedean Screw Pump”, Hirthammer Verlag 2008, ISBN 978-3-88721-896-6.
- P.J. Kantert: „Praxishandbuch Schneckenpumpe”, Hirthammer Verlag 2008, ISBN 978-3-88721-202-5.
- William Moerscher – Patent US1434138
- K. Brada, K.-A. Radlik – Water Screw Motor to Micro Power Plant – First Experiences of Construction and Operation (1998)
- K. Brada – Micro Power Plant with Water Screw Motor (1995)
- K. Brada, K.-A. Radlik – Water Power Screw – Characteristic and Use (1996)
- K. Brada, K.-A. Radlik, (1996). Water screw motor for micropower plant. 6th Intl. Symp. Heat exchange and renewable energy sources, 43–52, W. Nowak, ed. Wydaw Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, Poland.