Článek
1. Proč právě Liberec?
Liberecká přehrada na Harcovském potoce je secesní technický skvost z roku 1904. Uvnitř dodnes pracuje malá Francisova turbína s výkonem asi 10 kW – výkon sympatický, ale pro dnešní město spíš symbolický. Přehrada přitom nabízí stabilní ekologický průtok (30 – 200 l·s⁻¹) a vyrovnaný spád kolem 20 m. To jsou ideální podmínky pro gravitační vodní kolo: stroj, který místo rychlého proudu využívá čistě tíhu vody a dokáže vyrábět elektřinu i při velmi nízkých otáčkách, téměř neslyšně a bezpečně pro ryby.
---
2. Co je gravitační kolo
Na rozdíl od klasických vodních kol nebo turbín kolo nerozbíhá proud – vany zavěšené po obvodu se v horním bodě naplní, na sestupné polovině vytvářejí krouticí moment a v dolním bodě se automaticky vyprázdní. Kolo běží konstantní rychlostí (≈ 1 rpm), zatímco generátor řízený frekvenčním měničem udržuje tyto otáčky tím, že pouze mění svůj odpor.
---
3. Návrh libereckého kola
Průměr kola (R = 10 m): 20 m
Počet van: 12 ks
Maximální objem jedné vany: 1 m³
Konstantní rychlost otáčení: 1 rpm (0,0167 s⁻¹)
Nasycující průtok (plně naplněné vany): 0,20 m³·s⁻¹
Maximální elektrický výkon: ≈ 29 kW (při celkové účinnosti ≈ 75 %)
V běžných průtocích 0,05 – 0,15 m³·s⁻¹ dodá kolo 7 – 22 kW, tedy tři čtvrtiny až dvojnásobek výkonu stávající turbíny.
---
4. Srovnání se stávající 10 kW turbínou
Gravitační kolo
Účinnost: ~70 – 75 % a stálá i při nízkém průtoku
Řízení: jeden prvek – měnič generátoru
Bezpečnost pro ryby: pomalý chod, otevřená konstrukce
Maximální výkon: 29 kW (zhruba trojnásobek)
Při povodni: přebytečná voda se prostě přelije, kolo běží dál
Stará turbína
Účinnost: ~70 %, ale prudce klesá pod 30 l·s⁻¹
Řízení: klapka + rozváděcí kroužek
Bezpečnost pro ryby: riziko poranění oběžným kolem
Maximální výkon: 10 kW
Při povodni: turbína se musí odstavit
---
5. První etapa – experimentální instalace
1. Montáž na břehu, jeřábem usazení na stávající opěry.
2. Automatické ventily: plováková klapka nahoře, vačkou ovládané dno dole.
3. Generátor 30 kW / 20 ot·min⁻¹ s permanentními magnety a měničem.
4. Online dohled: průtokoměr, enkodér, měření výkonu – data volně k dispozici školám.
5. Roční pilotní provoz k ověření reálné výroby v libereckých podmínkách.
---
6. Očekávané přínosy
Až trojnásobný výkon bez zásahu do hráze.
Tichý provoz, nulové nebezpečí kavitační eroze.
Vzdělávací atrakce – spojení historické stavby a moderního green-techu.
Modulární koncepce: úspěch pilotu usnadní replikaci na dalších českých přehradách.
---
7. Rizika a otevřené otázky
Statika: ráfek nese > 500 t – nutný statický posudek a zesílení ložisek.
Námraza: v mrazech odklonit vodu, kolo se může volně protáčet naprázdno.
Náklady: odhad 8 – 10 mil. Kč; návratnost při aktuálních cenách 7 – 9 let.
---
8. Závěr
Liberecká přehrada má šanci stát se živou laboratoří, kde se staletá gravitace spojí s digitální regulací. Pokud pilotní projekt uspěje, ukáže, že české přehrady mohou být nejen historickou památkou, ale i zdrojem čisté, tiché a lákavě „pomale“ vyráběné energie.
> *„Někdy stačí pustit kolo z kopce — a ono už se postará, abychom se nezastavili.“*
Poznámka editora: Čerpání gravitační energie s sebou nese riziko změny dráhy planety, protože planeta bude přitahována k ostatním nebeským tělesům menší silou!