Turbină Kaplan
Turbină hidraulică cu reacțiune, de tip elice, cu palele rotorului și aparatul director reglabile, potrivită pentru căderi mici, de circa 2–40 m, și debite mari.
Inventată de Viktor Kaplan în 1913, turbina Kaplan este o mașină axială care seamănă cu elicea unei nave. Trăsătura ei definitorie este dubla reglare: se pot roti atât palele aparatului director din amonte, cât și palele rotorului. Coordonarea celor două (curba de combinare, „cam curve”) menține unghiul curgerii adaptat palelor pe o plajă largă de debite și căderi, cu randament ridicat de la circa 30% până la 100% din debitul nominal.
- Domeniu de cădere: aproximativ 2–40 m, ocazional până la 70–80 m
- Randament maxim: 92–95% la unitățile mari
- Turație specifică: mare, ceea ce permite unități compacte pentru debite foarte mari; la centralele mari de pe râuri, diametrul rotorului depășește 10 m
Variante:
- Turbine elice: pale fixe, mai ieftine, dar eficiente doar în jurul debitului de proiectare
- Turbine bulb: generatorul e închis într-o capsulă (bulb) scufundată în canalul de curgere, soluția standard pe râurile mari cu cădere mică și la barajul mareomotric de la La Rance
- Variante pit, tip S și straflo: dispuneri diferite ale generatorului pentru microhidrocentrale
Turbinele Kaplan domină centralele pe firul apei de pe marile râuri de câmpie, precum Dunărea, Rinul, Columbia și Madeira, ca și amenajările de tip amplitudine a mareei. Modelele „prietenoase cu peștii”, cu mai puține pale, interstiții minime și turație mai mică, reduc rănirea peștilor care trec prin turbină, o problemă importantă la autorizare. La căderi foarte mici, sub circa 10 m, șuruburile arhimedice concurează cu ele în microhidrocentrale.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- Cădere hidraulică
Diferența de nivel pe verticală dintre suprafața apei la priza unei hidrocentrale și ieșirea din turbină sau nivelul aval, care, împreună cu debitul, determină puterea disponibilă.
- Turbină Francis
O turbină hidraulică cu reacțiune, cu pale fixe, în care apa intră radial și iese axial; cel mai răspândit tip, folosit pentru căderi medii de circa 30–700 m.
- Turbină Pelton
O turbină hidraulică cu acțiune în care jeturi de apă de mare viteză lovesc cupe duble montate pe o roată; alegerea standard pentru căderi mari, de peste aproximativ 250 m.
- Hidrocentrală pe firul apei
Hidrocentrală care deviază sau folosește debitul natural al unui râu, cu stocare mică sau deloc, așa că producția urmează debitul râului, nu cererea.
- Energia amplitudinii mareelor
Electricitate produsă din diferența de nivel dintre fluxul și refluxul mareei, prin reținerea apei în spatele unui baraj sau într-o lagună și eliberarea ei prin turbine de cădere mică.