Turbina Kaplan
Turbina hidráulica de reacción tipo hélice, con álabes del rodete y distribuidor regulables, adecuada para saltos bajos de unos 2 a 40 m y caudales grandes.
Inventada por Viktor Kaplan en 1913, la turbina Kaplan es una máquina de flujo axial que recuerda a la hélice de un barco. Lo que la define es la doble regulación: se pueden girar tanto los álabes del distribuidor, aguas arriba, como los propios álabes del rodete. Coordinando ambos (la llamada «curva de conjugación») el ángulo del flujo se mantiene ajustado a los álabes en un amplio abanico de caudales y saltos, lo que da un rendimiento alto entre el 30 % y el 100 % del caudal nominal, aproximadamente.
- Rango de salto: unos 2–40 m, a veces hasta 70–80 m
- Rendimiento máximo: 92–95 % en los grupos grandes
- Velocidad específica: alta, lo que permite grupos compactos para caudales muy grandes; en las grandes centrales fluviales el rodete supera los 10 m de diámetro
Entre sus variantes están:
- Turbinas de hélice: álabes fijos, más baratas pero eficientes solo cerca del caudal de diseño
- Turbinas de bulbo: el generador va alojado en un bulbo sumergido en el propio conducto de agua; son el estándar en los grandes ríos de salto bajo y en la central mareomotriz de La Rance
- Diseños de pozo, en S y straflo: distintas disposiciones del generador para minihidráulica
Las Kaplan dominan las centrales de agua fluyente de los grandes ríos de llanura, como el Danubio, el Rin, el Columbia o el Madeira, así como las instalaciones de amplitud de marea. Los diseños «respetuosos con los peces», con menos álabes, holguras mínimas y menor velocidad de giro, reducen las lesiones de los peces que las atraviesan, una cuestión decisiva para obtener la concesión. Con saltos muy bajos, de menos de unos 10 m, los tornillos de Arquímedes compiten con ellas en minihidráulica.
Términos relacionados
Todos los términos →- Salto hidráulico
Diferencia de altura entre la superficie del agua en la toma de una central hidroeléctrica y la salida de la turbina o el canal de desagüe, que junto con el caudal determina la potencia disponible.
- Turbina Francis
Turbina hidráulica de reacción con álabes fijos en la que el agua entra en dirección radial y sale en dirección axial; es el diseño más instalado y se usa en saltos medios de unos 30 a 700 m.
- Turbina Pelton
Turbina hidráulica de acción en la que chorros de agua a gran velocidad golpean cucharas dobles montadas en una rueda; la opción estándar para saltos altos, de más de unos 250 m.
- Central hidroeléctrica de agua fluyente
Aprovechamiento hidroeléctrico que deriva o usa el caudal natural de un río con poco o ningún embalse, de modo que la producción sigue al caudal del río y no a la demanda.
- Energía de amplitud de marea
Electricidad generada con la diferencia de altura entre la pleamar y la bajamar: se embalsa el agua tras una presa o una laguna y se suelta a través de turbinas de bajo salto.