Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Malá vodní elektrárna Hubálov

číslo 1/2006

Malá vodní elektrárna Hubálov

Vladimír Hostonský

Z historie pojizerských elektráren

Malá vodní elektrárna Hubálov (MVE Hubálov) není jedinou vodní elektrárnou, která byla v Pojizeří vybudována. V roce 1909 přišel tehdejší řádný profesor Vysokého učení technického v Praze Ing. Karel Novák s návrhem na využití vodní síly řeky Jizery vystavěním elektrárny v Dražicích (obr. 1), v místě původního mlýna, která by zásobovala 23 obcí Novobenátecka. Již na jaře roku 1910 se začalo se stavebními pracemi – stará strojovna byla vybourána a výměnou dvou starých turbín za Francisovy turbíny, které využívaly 20 m3 vody při spádu 2,80 m, bylo získáno asi 600 HP. Elektrárna byla vybavena dvěma generátory, které mohly vytvořit výkon přibližně 460 kV·A při napětí 3 × 6 300 V a frekvenci 50 Hz. Jednoduchý rozváděč s patronovými pojistkami pro tři vývody, růžkové bleskojistky a signalizační žárovka pro paralelní spínání generátorů byly jedinou a postačující výzbrojí celé elektrárny.

Obr. 1.

Obr. 1. První vodní elektrárna v Dražicích

Již po prvním roce provozu však bylo nutné elektrárnu rozšířit, jednak pro neočekávaný vzrůst odběratelů, jednak proto, že vodní pohon se ukázal být pro elektrárnu nepostačující. Bylo třeba postavit prozatímní Dieselovo soustrojí o výkonu 350 HP. V téže době byla na odběr proudu připojena města Dobrovice, Stará Boleslav a Kostelec.

Elektrárna v Dražicích byla rozšířena ještě v roce 1914, kdy vyráběla již 600 MW·h. Na rozvodnou síť o délce 105 km bylo připojeno 43 obcí s 1 187 odběrateli.

Po první světové válce prof. Novák doporučil stavbu vedení 22 kV a výstavbu další elektrárny v Tuřicích a získal elektrárny ve Vinci, Krnsku a ve Starých Benátkách. Následovaly elektrárny Rožátov, Bakov, Haškov a Hněvousice.

V součinnosti s parními elektrárnami byla tak umožněna elektrizace mladoboleslavského, soboteckého a mnichovohradišťského okresu – celkem 85 obcí. Toho bylo možné dosáhnout spojením vedení dražických elektráren s Ústředními elektrárnami v roce 1927.

MVE Hubálov

MVE Hubálov je postavena na pravém břehu Jizery 64,433. říčního kilometru, u pevného jezu s přelivnou hranou na kótě 227,29 m n. m. Nachází se v kouzelném prostředí, na půvabném malém ostrůvku, z levé strany obtékaném Jizerou, z pravé strany vodou turbín. Levý břeh Jizery v okolí elektrárny tvoří skalnatý masiv výšky asi 10 m, jenž je ve vrchní části lemován stromy. MVE Hubálov je klasifikována jako nízkotlaká průtočná elektrárna II. kategorie (výkon 100 až 500 kW), která zpracovává přirozený průtok vody v řece. Není tudíž určena k zadržování vody a k jejímu využívání v době špičkové spotřeby elektrické energie.

Obr. 2.

Obr. 2. Pohled na vodní elektrárnu Hubálov

Původně zde stával vodní mlýn poháněný vodním kolem. Na obr. 2 je vzhled mlýna v roce 1880. Postaven byl však zřejmě mnohem dříve (asi o 30 až 50 let) – datum se nepodařilo zjistit.

Tkalcovna a elektrárna

Pan Josef John byl velmi podnikavý člověk. Začátkem dvacátého století postavil v blízkosti mlýna malou továrnu – mechanickou tkalcovnu s elektrickým pohonem strojů a elektrickým osvětlením. Proto zmodernizoval i mlýn. Vyřadil mlýnské kolo a místo něho dal v roce 1904 namontovat Francisovu turbínu o výkonu 150 HP (kůň = 735,5 W; dřívější zkratka ks – metrická koňská síla; pozn. red.) s generátorem na výrobu elektrického proudu pro tkalcovnu i mlýn (obr. 3). V roce 1939 dostala Francisova turbína mladší, ale o něco silnější „sestru„. Její výkon byl 173 HP. Palečným1) převodem (obr. 4) poháněla generátor – asynchronní elektromotor o výkonu 110 kW.

Okupace – znárodnění – restituce

O činnosti hubálovské vodní elektrárny v době okupace ani v dalších letech se příliš písemných ani jiných záznamů nezachovalo. Po roce 1945 byla znárodněna a stejný osud potkal i jejího dlouholetého odběratele elektrického proudu, textilní továrnu. Ta byla začátkem 50. let dvacátého století zrušena a přeměněna na opravnu zemědělských strojů a později na Střední odbornou školu zemědělskou. Tomuto účelu slouží dodnes.

Elektrárnu v jednom období obhospodařovaly Středočeské energetické závody (STE), poté Severočeské energetické závody i Východočeské energetické závody. Z doby, kdy patřila STE v Dražicích, se zachoval dokument, který mimo technické údaje o zařízení obsahuje rovněž přehled o výrobě elektřiny. Její výroba závisela na stavu vody v tom kterém roce a také na prostojích, které vznikaly vlivem poruch. Pohybovala se průměrně od 296 do 735 MW·h ročně.

Obr. 3.

Obr. 3. Strojovna malé vodní elektrárny Hubálov

Dnes se v MVE Hubálov ročně vyrábí okolo 1 GW·h. Spád se pohybuje od 1,5 do 2,2 m a turbína č. 1 (r. v. 1904) dává při průměrném spádu 1,8 m výkon 110 kW. Jako generátor je zabudován asynchronní elektromotor typu 1H11 BV, napětí 380 V, 157 A, výkon 82 kW (rok výroby 1961). Turbína č. 2 (r. v. 1939) dává při spádu 1,80 m výkon 127 kW. Asynchronní generátor typu L, napětí 380 V, 205 A dává výkon 112 kW. Obě turbíny jsou vybaveny jednoduchou, avšak poruchovou automatikou. Spodní část stavby nutně potřebuje opravu.

V roce 1989 udělil odbor vodního a lesního hospodářství a zemědělství Okresního národního výboru v Mladé Boleslavi Středočeským energetickým závodům Dražice nad Jizerou, MVE Hubálov, povolení k nakládání s vodami a k výrobě elektrické energie pro dvě Francisovy turbíny v průměrném množství 14 m3·s–1.

Privatizace

V roce 1992 se elektrárna jako dědictví vrátila do soukromého vlastnictví. Jejím majitelem je vnuk Josefa Johna, Ing. Břetislav Hybler. Ten ji dal do vzorného pořádku. Stoletá turbína dostala nová palečná ozubená kola, která, aby byl chod turbíny tichý, jsou vyrobena ze dřeva. V březnu 2000 postihla elektrárnu velká povodeň a mnohá zařízení poničila. Budova poté dostala žlutý háv a na ostrůvku pod skalním masivem nyní září jako vycházející sluníčko. Nikdo by neřekl, že základní části budovy, stejně jako první turbíně, je již sto let.

Současný stav vodního díla

1. Pevný jez a štěrková propust
Pevný šikmý jez skříňové konstrukce s kamennou výplní a betonovým pokryvem přelivné plochy délky 93,60 m a šířky 10,30 m je rozdělen na dvě části o přibližně stejné délce. Přelivná hrana levého pole je na kótě 227,29 m n. m., pravého pole na kótě 227,64 m n. m. Hradicí výška jezu je u pravého pole 1,56 m a u levého pole 1,21 m. Na levém břehu je jezové těleso zapuštěno do skalnatého masivu, pravý břeh je tvořen betonovým pilířem o délce 8,1 m a šířce 1,3 m, štěrková propust má šířku 3 m.

Obr. 4.

Obr. 4. Palečné kolo

2. Vtokový objekt
Betonový vtokový objekt šířky 10,50 až 12 m začíná lávkou širokou 1,20 m s nornou stěnou, která odvádí plovoucí nečistoty z nátoku elektrárny před štěrkovou propustí. Spodní hrana norné stěny je 50 cm pod provozní hladinou nad jezem. Za nornou stěnou jsou šikmo přes přivaděč umístěny ručně stírané jemné česle. Těsně před česlicemi je u dna kruhová proplachovací výpust, opatřená jednoduchým dřevěným stavítkem. Česlice jsou z pásového železa 60/10 mm, s roztečí prutů 35 mm. Od česlic až k elektrárně je přes přivaděč vybudováno betonové plato. Odpad od elektrárny tvoří otevřený kanál navazující přímo na vyústění savek turbín. Do toku Jizery zaúsťuje z pravé strany asi 100 m pod profilem jezu. Jeho kapacita je 15 m3·s–1.

3. Výkon elektrárny
V malé vodní elektrárně jsou instalovány dvě vertikální Francisovy turbíny. Vtok k turbínám lze zahradit ručně ovládanými stavidly. Levé stavidlo se ovládá ze strojovny elektrárny, pravé z plata před budovou MVE. Turbíny pracují při spádu 1,50 až 2,20 m. Levá turbína má maximální hltnost 7,200 m3·s–1 (maximální výkon 120 kW), pravá 6,800 m3·s–1 (maximální výkon 80 kW). Minimální hltnost levé turbíny je 2,900 m3·s–1, pravé 2, 700 m3·s–1.

Výkon z levé turbíny se převádí velkým palečným kolem na řemenici a plochým řemenem na generátor ve vedlejší místnosti strojovny. Z pravé turbíny je výkon převáděn palečným kolem přímo na hřídel generátoru. Regulace turbín je poloautomatická, na hydraulickém principu.

Povolení k nakládání s vodami

Okresní úřad Mladá Boleslav, referát životního prostředí, v roce 1994 vydal, resp. „inovoval„, panu Břetislavu Hyblerovi rozhodnutí k odběru vody z řeky Jizery za účelem výroby elektrické energie v maximálním množství 14,000 m3·s–1. Povolení k nakládání s vodami vydal i státnímu podniku Povodí Labe. Spočívá ve vzdouvání povrchové vody v řece Jizeře pevným jezem se štěrkovou propustí na úroveň jeho přelivné hrany a v provádění průplachů jezové zdrže štěrkovou propustí za zvýšených vodních stavů nad 12 m3·s–1. Za provozu MVE musí být pod jezem v korytě Jizery zachován minimální zůstatkový průtok v hodnotě 3,210 m3·s–1. Při napouštění jezové zdrže musí být pod jezem v korytě vodního toku zachován minimální zůstatkový průtok v hodnotě 4,060 m3·s–1.


1) palečné kolo – velké dřevěné kolo (dub, borovice) opatřené palci (součást převodu do rychla); palec – dřevěný (dubový, habrový, akátový, dřínový, jasanový, popř. silný smrkový) výměnný zub (palečného převodového ozubeného kola)