Tower Bridge przechowywał energię do otwarcia w wodzie pod ciśnieniem
Pierwotny napęd Tower Bridge był znacznie bardziej wyrafinowany niż prosty układ „silnik ciągnie most”. Kotły wytwarzały parę, silniki parowe napędzały pompy, a te tłoczyły wodę do hydraulicznych akumulatorów. Akumulatory magazynowały energię w postaci wody pod wysokim ciśnieniem, gotowej do użycia wtedy, gdy przeprawę trzeba było szybko otworzyć dla statku. Po zwolnieniu ciśnienia woda napędzała silniki hydrauliczne obracające koła zębate połączone z ruchomymi skrzydłami mostu. To XIX-wieczny odpowiednik bufora energetycznego: źródło energii mogło pracować wcześniej i spokojniej, a urządzenie wykonawcze otrzymywało dużą moc dopiero na żądanie.
.jpg)
Most nie mógł czekać, aż para dopiero się „wyprodukuje”
Tower Bridge otwarto w 1894 r. w miejscu, gdzie należało pogodzić ruch drogowy z intensywną żeglugą po Tamizie. Dwa bascule, czyli ruchome skrzydła, musiały podnosić się sprawnie i niezawodnie. Bezpośrednie połączenie wielkich silników parowych z mechanizmem skrzydeł byłoby niepraktyczne: zapotrzebowanie na dużą moc pojawiało się krótko, podczas konkretnego otwarcia, podczas gdy kotły i maszyny parowe najlepiej pracują w bardziej stabilnym rytmie. Rozwiązaniem było rozdzielenie w czasie produkcji energii od momentu jej użycia.
Para napędzała pompy, a nie bezpośrednio skrzydła
W kotłowni spalano węgiel i wytwarzano parę. Para zasilała silniki pompowe, których tłoki napędzały pompy hydrauliczne. Te z kolei wtłaczały wodę pod wysokim ciśnieniem do sześciu akumulatorów. Akumulator hydrauliczny można porównać do mechanicznej baterii: podczas spokojnej pracy układ „ładował” zasób energii, podnosząc obciążony tłok lub utrzymując wodę pod ciśnieniem. Gdy nadchodziła chwila otwarcia mostu, nie trzeba było gwałtownie zwiększać mocy kotłów. Wystarczyło udostępnić zgromadzoną energię hydrauliczną.
Ciśnienie zamieniało się z powrotem w ruch
Po otwarciu zaworów sprężona woda trafiała do silników hydraulicznych. Ich tłoki obracały mechanizmy zębate współpracujące z segmentami zębatymi połączonymi z bascules. Skrzydła mostu mają także potężne przeciwwagi ukryte w komorach pod jezdnią, dzięki czemu napęd nie musi podnosić całej ich masy bez równoważenia. W całym łańcuchu zachodziło kilka przemian energii: chemiczna energia węgla stawała się ciepłem, potem pracą pary, ruchem pomp, energią hydrauliczną zgromadzoną w akumulatorach i wreszcie ruchem mostu. Z dzisiejszej perspektywy system jest wręcz lekcją historii energetyki przemysłowej.
Nowy napęd zachował starą zasadę mechaniczną
W 1976 r. zakończono przejście na nowoczesny układ elektrohydrauliczny. Zamiast pary i wody pod ciśnieniem wykorzystuje się elektryczne pompy i hydraulikę olejową. Sama idea sterowania ciężkimi skrzydłami przez układ hydrauliczny i przekładnie pozostała jednak rozpoznawalna. Dawne kotły, silniki i akumulatory zachowano jako część ekspozycji. Dzięki temu Tower Bridge jest interesujący nie tylko jako symbol Londynu, lecz także jako zachowany przykład infrastruktury z epoki, w której magazynowanie energii nie kojarzyło się z akumulatorem elektrycznym. Tutaj „baterią” był wielki ciężar i woda pod ciśnieniem.
Akumulator hydrauliczny działał jak bufor mocy
Najważniejszą zaletą akumulatora nie było samo przechowanie wody, lecz rozdzielenie mocy średniej od mocy chwilowej. Pompy mogły przez pewien czas wtłaczać wodę pod ciśnieniem, podnosząc obciążony tłok akumulatora. Gdy trzeba było otworzyć most, zgromadzona energia była oddawana znacznie szybciej niż ją wcześniej dostarczano. Ta sama idea występuje w wielu współczesnych systemach: źródło energii nie musi być zwymiarowane wyłącznie pod krótki szczyt zapotrzebowania, jeśli pomiędzy nim a odbiornikiem znajduje się magazyn. Tower Bridge stosował tę logikę na długo przed erą baterii litowo-jonowych.