Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELE10 - CZERWIEC 2017



PYTANIE NR 34.
Dla bardzo dużych spadków wody (H>500 m) najlepiej jest zastosować turbinę wodną
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dla bardzo dużych spadków wody (H>500 m) najkorzystniejsza jest turbina Peltona, czyli turbina akcyjna (impulsowa).
Woda zamienia energię ciśnienia na energię kinetyczną w dyszy, a struga uderza w kubełki wirnika. Turbiny Francis, Kaplan i Deriaz są reakcyjne i typowo dobiera się je do niższych spadów.

Pełne wyjaśnienie:

Przy doborze turbiny wodnej kluczowe są spad H oraz przepływ. Dla bardzo dużych spadków (np. H>500 m) standardowym rozwiązaniem jest turbina Peltona.

"Peltona" to turbina akcyjna (impulsowa): w dyszy (przed wirnikiem) następuje zamiana energii potencjalnej/ciśnienia na energię kinetyczną strugi. Następnie wąski strumień pod dużym ciśnieniem uderza w kubełkowe łopatki wirnika, który pracuje w powietrzu. Taka zasada działania sprawdza się szczególnie dobrze przy wysokich spadach.

Pozostałe odpowiedzi dotyczą turbin reakcyjnych, w których istotna część przemiany energii zachodzi w wirniku i kanale przepływowym:

  • "Francisa" – turbina reakcyjna do spadów średnich i wyższych; może pracować dla sporych H, ale przy bardzo wysokich spadach zwykle lepszy dobór stanowi Pelton.
  • "Kaplana" – turbina reakcyjna śmigłowa, przeznaczona do niskich spadów i dużych przepływów; nie jest właściwa dla H>500 m.
  • "Deriaza" – turbina diagonalna (reakcyjna), stosowana w zakresie pośrednim; nie jest typowym wyborem dla bardzo wysokich spadów.

Na egzaminie warto zapamiętać prostą regułę: niski spad → Kaplan, średni spad → Francis, bardzo wysoki spad → Pelton. Sformułowanie "najlepiej zastosować" wymaga wskazania rozwiązania najbardziej odpowiedniego technologicznie dla danych warunków, a nie tylko takiego, które "da się zastosować".

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co oznacza "spad wody H" w elektrowni wodnej?
Spad wody H to różnica poziomów (wysokości energii) między wlotem a wylotem układu, która decyduje o dostępnej energii. Im większy spad, tym większe ciśnienie/energia potencjalna do zamiany na moc turbiny, ale zwykle mniejszy wymagany przepływ.
Dlaczego do bardzo dużych spadków wybiera się turbinę Peltona?
Bo Pelton jest turbiną akcyjną, w której energia ciśnienia zamienia się w dyszy na szybką strugę wody. Taki układ dobrze pracuje przy bardzo dużych spadach (wysokim ciśnieniu), zapewniając wysoką sprawność i stabilną pracę w warunkach górskich.
Jak odróżnić turbinę akcyjną od reakcyjnej na egzaminie?
Turbina akcyjna (np. Pelton) ma dyszę tworzącą strugę uderzającą w wirnik, a wirnik często pracuje w powietrzu. Turbiny reakcyjne (Francis, Kaplan, Deriaz) pracują w obudowie z kanałem przepływu, a przemiana energii zachodzi także w wirniku.
Jakie spady są typowe dla turbiny Kaplana?
Turbina Kaplana jest przeznaczona głównie do niskich spadów i dużych przepływów, np. na rzekach nizinnych. W praktyce kojarzy się ją z sytuacją: mały spad, duża ilość wody. Dlatego nie jest właściwym wyborem dla H>500 m.
Kiedy zamiast Peltona stosuje się turbinę Francisa?
Turbinę Francisa dobiera się zwykle dla spadów średnich (i części wyższych) oraz dla szerokiego zakresu przepływów. Jeśli spad nie jest ekstremalnie wysoki, Francis bywa rozwiązaniem uniwersalnym. Dla bardzo wysokich spadów typowo korzystniejszy jest jednak Pelton.
Co jest najczęstszą pomyłką przy doborze turbiny do spadu?
Najczęściej myli się "turbina dla wysokich spadów" z "najlepszą dla bardzo wysokich spadów". Uczeń pamięta, że Francis pracuje także przy większych H, więc wybiera ją automatycznie. Na egzaminie zwracaj uwagę na słowo "najlepiej" i progi typu H>500 m.
Jakie cechy konstrukcyjne ma turbina Peltona?
Pelton ma wirnik z kubełkowymi łopatkami (tzw. kubełki), na które uderza struga z dyszy. Strumień jest dzielony i zawracany, co zwiększa przekazanie pędu. To charakterystyczne cechy kojarzone z pracą przy wysokich spadach i mniejszych przepływach.
Dlaczego turbiny reakcyjne gorzej sprawdzają się przy H>500 m?
Przy bardzo dużych spadach rosną wymagania dotyczące pracy w wysokim ciśnieniu oraz ryzyko niekorzystnych zjawisk w przepływie. Turbiny reakcyjne pracują w wypełnionym wodą kanale i wrażliwiej reagują na takie warunki, dlatego w praktyce częściej wybiera się akcyjną turbinę Peltona.
Jak zapamiętać dobór turbin: Kaplan, Francis, Pelton?
Pomaga reguła "od nizin do gór": Kaplan (niziny, mały spad), Francis (pośrednio), Pelton (góry, bardzo duży spad). Na testach często pojawiają się progi H, więc kojarz Peltona z wartościami rzędu setek metrów.
Czy z samego spadu H da się zawsze dobrać turbinę jednoznacznie?
W zadaniach egzaminacyjnych często tak, bo podają progi typu H>500 m. W praktyce projektowej bierze się też pod uwagę przepływ, wahania obciążenia, kawitację, warunki sieci i koszty. Jednak jako reguła do testów: ekstremalnie wysoki spad najczęściej wskazuje na Peltona.
info

Statystycznie 49% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "Turbiny Francis, Kaplan i Deriaz są reakcyjne i typowo dobiera się je do niższych spadów."

Źródła:

  • Encyclopaedia Britannica – "Pelton wheel" (opis zasady działania i zastosowań turbin Peltona), https://www.britannica.com/technology/Pelton-wheel (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN) – "Pelton wheel" (sekcje dot. zastosowań i wysokich spadów), https://en.wikipedia.org/wiki/Pelton_wheel (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN) – "Kaplan turbine" (sekcje dot. niskich spadów), https://en.wikipedia.org/wiki/Kaplan_turbine (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z hydroenergetyki (turbiny wodne, dobór do spadu i przepływu)
  • Materiały producentów turbin (charakterystyki i zakresy zastosowań)
  • Encyklopedyczne opracowania turbin wodnych i klasyfikacji (hasła: Pelton, Francis, Kaplan)
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego