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.
Patentada por Lester Pelton en 1880, la rueda Pelton convierte la presión de una columna de agua con gran salto en la energía cinética de uno o varios chorros libres que salen por inyectores. Los chorros golpean cucharas partidas, cada una con una arista central que divide el flujo y lo devuelve unos 165–170°, de modo que le transfiere casi toda su cantidad de movimiento. A diferencia de las turbinas de reacción, el rodete trabaja al aire, a presión atmosférica.
La velocidad del chorro depende del salto, y el rendimiento máximo se alcanza cuando las cucharas se mueven a la mitad de la velocidad del chorro, aproximadamente:
Con un salto de 1.000 m, el chorro va a unos 135–140 m/s.
- Rango de salto: desde unos 50 m en microhidráulica hasta cerca de 1.900 m (Bieudron, Suiza, 3 × 423 MW con unos 1.880 m)
- Rendimiento máximo: 90–93 % en grupos grandes
- Funcionamiento a carga parcial: curva de rendimiento muy plana, porque los inyectores pueden cerrarse uno a uno y las agujas regulan cada chorro; un grupo vertical de seis chorros sigue siendo eficiente hasta un 10–20 % del caudal nominal
Los deflectores pueden desviar el chorro en una fracción de segundo mientras la aguja cierra despacio, lo que evita el golpe de ariete en tuberías forzadas largas. Las Pelton son habituales en los aprovechamientos alpinos, noruegos, andinos e himalayos y en la microhidráulica aislada, donde una rueda pequeña en un arroyo de mucha pendiente puede abastecer a un pueblo. El desgaste principal en ríos glaciares es la abrasión de cucharas y agujas por los sedimentos.
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 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.
- 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.
- Central hidroeléctrica de bombeo
Almacenamiento que bombea agua a un embalse superior cuando la electricidad es barata o abundante y la turbina cuando hace falta potencia; es la mayor forma de almacenamiento en red del mundo.