Vodné elektrárne

 

Energiu vody je technicky možné využívať s najvyššou účinnosťou premeny zo všetkých energetických zdrojov (nad 90 %), ktorý je trvalo sa obnovu­júcim a preto nevyčerpateľným primárnym energetickým zdrojom - na rozdiel od všetkých druhov fosílnych palív. Vzniká v dôsledku slnečnej aktivity, ktorá napomáha odparovaniu z morí, oceánov a vodných plôch, následne tvorbe vodnej pary, oblakov a nakoniec spätnému návratu na zemský povrch vo forme zrážok, čím sa vytvára uzavretý kolobeh vody (vodný cyklus). Energiu, ktorú nám voda takto ponúka, je potom možné využiť na výrobu elektrickej energie vo vodných elektrárňach. Jednoznačnou výhodou týchto zdrojov je ich flexibilita a tiež skutočnosť, že pri výrobe elektriny neprodukujú škodlivé emisie (vrátane skleníkových plynov). Za environmentálne prijateľné zdroje sa pokladajú vodné elektrárne s menším inštalovaným výkonom, tzv. malé vodné elektrárne. Podiel vodných elektrární na ročnej výrobe elektrickej energie Slovenských elektrární, a.s. predstavuje 13 až 20 %. Vodné elektrárne pri veľkých akumulačných nádržiach (napr. Orava, Liptovská Mara, Nosice, Kráľová) a prečerpávacie vodné elektrárne (napr. Čierny Váh, Liptovská Mara, Ružín, Dob­šiná) vytvárajú zásobu vody na riešenie nerovnomernosti spotreby elektrickej energie v rámci dňa a tým pomáhajú presne dodržať obchodný plán dodávky elektrickej energie. Vodné elektrárne sú vhodné ako regulačné alebo záložné zdroje v elektrizačnej sústave a sú vhodné aj z pohľadu využitia prvotných zdro­jov energie, ktoré sa nachádzajú na našom území.

Výhody:

  1. Vodná energia patrí k obnoviteľným zdrojom.
  2. Prevádzka len minimálne zaťažuje životné prostredie.
  3. Elektrárne sa dajú ovládať na diaľku, prevádzka si vyžaduje minimum ľudí.
  4. Nábeh výroby energie trvá rádovo len sekundy a je vhodným zdrojom špičkovej energie.
  5. Priehradné nádrže slúžia na rekreáciu, rybolov, no poskytujú i zdroj pitnej i priemyselnej vody.
  6. Doba návratnosti je asi 7 – 10 rokov.
  7. Vodné elektrárne majú dlhú životnosť – aj viac ako 70 rokov.

Nevýhody:

  1. Finančne a časovo náročná výstavba s nutnosťou zatopenia veľkého územia.
  2. Závislosť na stabilnom prietoku vody.
  3. Priehrada dokáže zabrániť menším povodniam, veľké však ovplyvňuje len čiastočne.
  4. Priehrady bránia vodnej doprave i migrácii rýb.
  5. Riziko havárie.
  6. Zvýšené riziko vodou prenášaných chorôb v dôsledku vzniku stojatých vôd.

 

Vodné elektrárne na Slovensku v Žilinskom kraju sú v mestách – Mikšová, Hričov, Žilina, Lipovec, Sučany, Krpeľany, Bešeňová, Liptovská Mara, Čierny Váh, Tvrdošín, Orava.

Vodné elektrárne (VE), malé vodné elektrárne (MVE), prečerpávacie

vodné elektrárne (PVE)

Bešeňová             MVE     výkon 4,8 MW

Čierny Váh           PVE       výkon 735,16 MW

Hričov                  VE         výkon 31,5 MW

Krpeľany              VE         výkon 24,7 MW

Lipovec                VE         výkon 38,4 MW

Liptovská Mara    VE         výkon 202,64 MW

Mikšová               VE         výkon 93,6 MW

Orava                   VE         výkon 21,8 MW

Sučany                 VE         výkon 38,4 MW

Tvrdošín              MVE     výkon 6,2 MW

Žilina                   VE         výkon 62 MW

 

 

Vodné mlyny

 

Vodný (kolesový) mlyn je mlyn poháňaný prúdom vody. Energia prúdiacej vody je prenáša na hriadeľ prostredníctvom vodného kolesa. Staroveký vynález, známy antickému svetu už od 2. storočia pred Kr., sa do stredovekej Európy dostal až počas križiackych výprav z Orientu.

Základom vodného mlyna je vodné koleso, ktoré roztáča energia vodného toku – konštrukcia i spôsob pohonu vodného kolesa potom delí mlyny na rôzne typy. Súčasťou mlyna je aj náhon. Náhon aj s turbínou tvorí hnaciu sústavu výrobnej prevádzky. Prezentuje technologický vývoj vodných pohonov od menej účinného dreveného vodného kolesa, v tomto prípade na vrchnú vodu, na vysoko účinnú vodnú turbínu, v tomto prípade Francisovu turbínu s špirálovou rozvodnou skriňou a horizontálnym hriadeľom.

Vodné koleso alebo mlynské koleso je jedným z najstarších zariadení na získanie energie prúdiacej vody.

Sila vodného prúdu bola jedným z prvých využívaných zdrojov energie. Vodné koleso bolo široko využívané v staroveku, stredoveku, i na začiatku novoveku, a to najmä na pohon vodných mlynov. Neskôr bolo používané i na pohon mechanizmov v kováčskych dielňach -hámroch a na pílach. V niektorých krajinách je vodné koleso dodnes využívané napríklad pre čerpanie vody.

Typy vodných kolies

Vodné koleso býva zvyčajne vyrobené z dubového dreva a po obvode má radu drevených lopatiek alebo vreciek. Principiálne možno vodné kolesá rozdeliť na tri druhy:

  • Koleso na spodnú vodu využíva len kinetickú energiu vody prúdiacej pod ním.
  • Koleso na strednú vodu využíva i potenciálnu energiu vody, ktorá je k nemu privádzaná vyššie, než je hladina odtekajúcej vody. Oba druhy kolies sa otáčajú spodnou časťou v smere toku vody.
  • Koleso na vrchnú vodu je zalievané zhora a otáča sa v smere prúdu vody vrchnou časťou. Využíva najmä potenciálnu energiu vody.

  • Koleso na spodnú vodu

  • Koleso na strednú vodu

  • Koleso na vrchnú vodu

    .

    Vodné koleso bolo v 20. storočí nahradené oveľa účinnejšou vodnou turbínou. Možno ho ale vidieť v činnosti v niektorých zachovalých múzejných prevádzkach. Na princípe vodného kolesa pracoval aj voľakedy veľmi obľúbené detské hračky našich predkov - vodné mlynky, ktoré si často stavali na potoku.

     

    Vodné mlyny na Slovensku v Žilinskom kraji sa nachádzajú v Kvačianskej doline. Patria medzi horské typy mlynov a sú umiestnené v jednej z najkrajších slovenských dolín v malebných Chočských vrchoch. Ide o jednu z posledných zachovaných pamiatok svojho druhu, navyše začlenenú do pôvodného prírodného prostredia.

  • Vodný mlyn v Kvačianskej doline

  • Postavené sú v hornej časti Kvačianskej doliny, ktorá sa nazýva Oblazy, na sútoku Hutianky a Borovianky. Oba vodné mlyny vznikli v prvej polovici 19. storočia pri ceste, ktorá spájala Liptov s Oravou a Poľskom. Neskôr bol jeden z nich v roku 1936 prerobený na pílu. Po tom, čo ich vlastníci postupne opustili, ich od roku 1980 rekonštruovali nadšenci zo Slovenského zväzu ochrancov prírody a krajiny, neskôr členovia hnutia Strom života.

    Horný mlyn, tzv. „gejdošovský“ je trojpriestorový, postavený na kamennej podmurovke. Prevádzku zabezpečovalo koleso, na ktoré bola hnaná voda horným náhonom. Mlyn bol postavený obcou Sviniarky a od roku 1920 tu bývali manželia Gejdošovci, ktorí tam žili až do svojej smrti.

    Dolný mlyn, tzv. „brunčiakovský“ bol postavený obcou Veľké Borové. V roku 1931 mlyn od obce odkúpil František Brunčiak z Kvačian. Sú na ňom dve kolesá, ktoré poháňali nielen mlynské zariadenia ale aj starý typ píly. Dnes si túto pílu môžeme pozrieť v rekonštruovanom stave.

    Mlyny sú súčasťou náučného chodníka Prosieckou a Kvačianskou dolinou.