Vodna komora

Vodna komora ili vodostan se gradi u slučaju da je dovodni tunel dugačak (može biti i 10 do 20 km), te pri pokretanju hidroelektrane se vodna masa ne može u kratkom roku (10-20 sekundi) pokrenuti i dobiti brzinu da bi se na vodnim turbinama stvorila dovoljna snaga za proizvodnju električne energije. Da bi se umanjilo neželjeno djelovanje tromosti vode, kao i da bi se izbjegli utjecaji koji nastaju zbog njene stišljivosti (vodni udar), u blizini turbine se grade vodne komore. Osnovna zadaća vodne komore je da se pri ulasku turbine u pogon osigura dio vode prije nego što on poteče u dovoljnoj količini kroz dovodni tunel, te da prihvati dio vode koja se kreće dovodnim tunelom pri zaustavljanju turbina. Na taj način se izbjegava nagla promjena brzine u dovodnom tunelu i pojava vodnog udara.^[1]

Kada turbina radi u jednolikom režimu (kvazistacionarnom), tada vodna komora predstavlja piezometar. Razina u vodnoj komori odgovara visini piezometarske linije neovisno o površini poprečnog presjeka komore.

Promjena režima rada turbine se prvo osjeća u tlačnom cjevovodu, gdje se javlja vodni udar. Vodna komora sprječava napredovanje udara i njegovo širenje u dovodni tunel, što i je glavna funkcija vodne komore. Dužina tlačnog cjevovoda je znatno smanjena vodnom komorom, pa je i veličina hidrauličkog udara u njemu manja, jer se smanjenje protoka može svesti na "postupno zatvaranje".^[2]

Prilikom ulaska turbine u pogon (pojava protoka), dolazi do pražnjenja vodne komore, a time i smanjenja tlaka na kraju dovodnog tunela što izaziva pokretanje vode u njemu. Voda se u tunelu ubrzava do te mjere da je protok u dovodnom tunelu veći od protoka prema turbinama, pa razina vode u komori počinje rasti što smanjuje tlak na kraju tunela, a time i protok. Na taj način se uspostavlja oscilacija vodnih masa u sistemu umjetno jezero - dovodni tunel - vodna komora. Zbog viskoznosti vode i trenja koje se javlja, oscilacije se smanjuju. Jedan od zadataka hidrauličkog proračuna je određivanje najniže kote u komori da nebi došlo do uvlačenja zraka u dovodni i tlačni tunel. Prilikom dimenzioniranja vodnih komora treba voditi računa i o njihovoj stabilnosti.^[3]

Slična pojava se deševa i prilikom zaustavljanja rada turbina. Razina u komori se zaustavlja na razini vode u umjetnom jezeru.

1. ↑ [1]^{[neaktivna poveznica]} "Vodne turbine" dr.sc. Zoran Čarija, Tehnički fakultet Rijeka, 2010.
2. ↑ "Hidraulika sistema pod tlakom" info.grad.hr, [2]  Arhivirana inačica izvorne stranice od 31. prosinca 2010. (Wayback Machine), 2011.
3. ↑ "Opterećenja u tlačnim cjevovodima" Građevinsko-arhitektonski fakultet, Split, Veljko Srzić, dipl.ing , [3]^{[neaktivna poveznica]}, 2011.