KWALIFIKACJA ELE11 - CZERWIEC 2020

PYTANIE NR 12.
Przedstawiona na rysunku turbina, stosowana w małych elektrowniach wodnych, to turbina
Ilustracja przedstawia schemat budowy turbiny Banki-Michella, stosowanej w małych elektrowniach wodnych.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Turbina Banki‑Michella (poprzeczno-przepływowa) jest często stosowana w małych elektrowniach wodnych dzięki prostej budowie i dobrej pracy przy zmiennym przepływie. Od turbiny Francisa i Kapłana (reakcyjnych) różni się charakterystycznym wirnikiem oraz sposobem przepływu strugi, a od Peltona (impulsowej) brakiem łyżek na obwodzie koła.

Pełne wyjaśnienie:

Turbina Banki‑Michella (często nazywana turbiną poprzeczno‑przepływową, cross‑flow) jest rozwiązaniem popularnym w małych elektrowniach wodnych (MEW). Wynika to z jej stosunkowo prostej konstrukcji, łatwiejszej obsługi oraz korzystnej pracy w warunkach, gdzie przepływ wody może się istotnie zmieniać w czasie.

Jej rozpoznanie na rysunku zwykle opiera się na identyfikacji wirnika o budowie walcowej z łopatkami ułożonymi tak, aby struga wody przepływała przez wirnik w poprzek (poprzecznie) i oddawała energię w charakterystyczny sposób. W praktyce odróżnia ją to od typowych turbin śmigłowych i od turbin z kołem z łyżkami.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Francisa" – to turbina reakcyjna, zwykle o przepływie promieniowo‑osiowym, stosowana często dla średnich spadów. Jej geometria i przekrój przepływu są inne niż w turbinie poprzeczno‑przepływowej.
  • "Kapłana" – turbina reakcyjna o konstrukcji śmigłowej (osiowej), typowa dla niskich spadów i dużych przepływów. Na rysunkach ma wyraźny wirnik przypominający śrubę/śmigło, co nie pasuje do rozwiązania Banki‑Michella.
  • "Peltona" – turbina impulsowa, rozpoznawalna po kole z łyżkami (kubkami) na obwodzie, zasilana strugą (dyszą) pod dużą prędkością. To zupełnie inna zasada przekazywania energii niż w turbinie poprzeczno‑przepływowej.

Wskazówka egzaminacyjna: przy pytaniach "z rysunku" warto najpierw ustalić, czy turbina wygląda na śmigłową (Kapłan), ma łyżki (Pelton), czy ma charakterystyczny wirnik walcowy z łopatkami i przepływ poprzeczny (Banki‑Michella). Dopiero potem dopasować nazwę.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Turbina Banki‑Michella to turbina wodna poprzeczno‑przepływowa (cross‑flow), często spotykana w małych elektrowniach wodnych. Stosuje się ją tam, gdzie liczy się prosta konstrukcja i możliwość pracy przy zmiennym przepływie wody, typowym dla mniejszych cieków.
Najczęściej rozpoznasz ją po walcowym wirniku z licznymi łopatkami i po tym, że struga wody przechodzi przez wirnik w poprzek. W odróżnieniu od turbin śmigłowych nie ma "śruby", a w odróżnieniu od Peltona nie ma łyżek na obwodzie koła.
Turbina Francisa jest turbiną reakcyjną o innej geometrii przepływu (zwykle promieniowo‑osiowej), często dla średnich spadów. Banki‑Michella jest poprzeczno‑przepływowa i zwykle prostsza konstrukcyjnie, przez co bywa chętnie wybierana w MEW.
Kapłan jest turbiną śmigłową (osiową) typową dla niskich spadów i dużych przepływów. W wielu MEW warunki hydrologiczne są zmienne lub przepływ jest mniejszy, dlatego często wybiera się inne rozwiązania. O doborze zawsze decydują spad i przepływ.
Pelton jest turbiną impulsową: energia przekazywana jest przez strugę z dyszy uderzającą w łyżki na kole. Turbiny reakcyjne (np. Francisa, Kapłana) pracują z innym rozkładem ciśnień i przepływem w kanałach przepływowych, a ich wirniki nie mają łyżek Peltona.
Peltona dobiera się zwykle dla większych spadów i mniejszych przepływów, gdy można uzyskać szybką strugę z dyszy. Francisa częściej stosuje się przy spadach średnich. Na egzaminie pomocne jest skojarzenie: Pelton = łyżki i dysza, Francis = turbina reakcyjna.
W turbinie śmigłowej zobaczysz wirnik podobny do śruby lub śmigła z kilkoma dużymi łopatami, pracujący w przepływie osiowym. To od razu odróżnia ją od wirników z wieloma wąskimi łopatkami (Banki‑Michella) oraz od kół z łyżkami (Pelton).
W wielu opracowaniach klasyfikuje się ją jako turbinę o działaniu zbliżonym do impulsowego (struga oddaje energię głównie przez zmianę pędu), ale kluczowe na egzaminie jest rozpoznanie typu poprzeczno‑przepływowego i odróżnienie od Francisa/Kapłana (reakcyjnych) oraz Peltona.
Najczęstszy błąd to wybór "znanej nazwy" bez analizy cech wirnika i sposobu doprowadzenia wody. Uczniowie mylą też turbiny śmigłowe z innymi typami, gdy widzą tylko ogólny kształt obudowy. Pomaga szukanie cechy kluczowej: łyżki, śmigło lub wirnik walcowy.
Najlepiej połączyć teorię z obrazami: przygotuj zestaw 4–6 typowych przekrojów (Kapłan, Francis, Pelton, Banki‑Michella) i do każdego dopisz: rodzaj przepływu, typowe warunki (spad/przepływ) oraz cechę rozpoznawczą. Na egzaminie szukaj tej cechy na rysunku.
info

Około 42% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że turbina Banki‑Michella (poprzeczno-przepływowa) jest często stosowana w małych elektrowniach wodnych dzięki prostej budowie i dobrej pracy przy zmiennym przepływie.

Źródła:

  • Wikipedia (EN): Banki turbine (crossflow turbine) – https://en.wikipedia.org/wiki/Banki_turbine (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia (PL): Turbina Francisa – https://pl.wikipedia.org/wiki/Turbina_Francisa (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia (PL): Turbina Kaplana – https://pl.wikipedia.org/wiki/Turbina_Kaplana (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z hydroenergetyki omawiające turbiny wodne (podział, budowa, zastosowanie)
  • Materiały dydaktyczne dotyczące MEW (dobór turbiny do spadu i przepływu)
  • Karty katalogowe producentów turbin (rysunki przekrojowe i opisy zasady działania)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego