Budowa i rodzaje turbin wodnych

Ważnym elementem dużych i małych elektrowni wodnych są turbiny wodne. Turbina hydrauliczna to rodzaj silnika, który dzięki wykorzystaniu energii wody napędza prądnicę i w ten sposób wytwarzany jest prąd elektryczny.

Istnieją różne rodzaje turbin wodnych, ale podstawowe elementy ich budowy są takie same: korpus, łopatki i kierownica. Kierownica to ruchome łopatki. Tak zbudowany wirnik może kierować przepływem wody. Ze względu na reakcyjność turbiny wodne dzielimy na akcyjne czyli natryskowe oraz reakcyjne czyli naporowe. Turbina Peltona to turbina akcyjna i jest ona jednocześnie wyjątkiem, jeśli chodzi o budowę kierownicy, bo ma wklęsłe łopatki. Składa się ona z dysz przez które przepływa woda, która jest kierowana na łopatki i wpływa do turbiny. W dyszy energia ciśnienia wody jest zamieniana na energię prędkości jej strumienia. Można regulować ilość i natężenie wody wpływającej do dyszy, dzięki możliwości zmiany wielkości otworu wlotowego. Inny przykład turbiny akcyjnej to turbina Banki – Michella. Posiada jednołopatkową kierownicę.

Jeśli chodzi o turbiny reakcyjne to dzielą się one dodatkowo na osiowe, promieniowo-osiowe i przekątne. Wszystko zależy od kierunku przepływu wody. O ile w turbinach akcyjnych ciśnienie wody i atmosferyczne są takie same, to tutaj ciśnienie wody, która jest doprowadzona do wirnika jest wyższe i maleje przepływając pomiędzy łopatkami. Energia zostaje wykorzystana do ruchu obrotowego. Turbiny osiowe (Kaplana) to turbiny śmigłowe wykorzystywane przy małych spadkach wody. W przypadku średnich spadków najlepiej sprawdzają się turbiny promieniowo-osiowe (Francisa). Natomiast w elektrowniach szczytowo-pompowych, gdzie są duże spadki, używa się turbin przekątnych (Deriaza). Czyli przy wyborze odpowiedniej turbiny do danej elektrowni należy kierować się spadem wody oraz natężeniem jej przepływu. Oczywiście w niektórych przypadkach odpowiednich może być kilka rodzajów turbin. Ważne jest to, aby wiedzieć czym się różnią oraz na co może mieć wpływ dany sposób budowy turbiny.