Peltonova vodní turbína

Popis

Turbina Peltona se široce používá při vodním spádu 100-1000 m, což je vhodné pro elektrárny s vysokým spádem, ale malým průtokem vody. Čepele pracují tím, že jsou silně ovlivněny proudem z trysky vedoucího vysokotlakého potrubí. Turbina Peltona je považována za kompaktní strukturu, stabilní provoz a snadnou obsluhu.

Použitelný vodní spád: H=100-1000 m. Používá se pro vysoký vodní spád s malým průtokem vody, kde čepele pracují tím, že jsou silně ovlivněny proudem, který je přepínán z trysky vedoucího vysokotlakého potrubí. Rozlišujeme vertikální a horizontální typy. Horizontální typ má 1-2 čepele, každá čepele má 1-2 trysky, vertikální typ má pouze jednu čepele, každá čepele má 2-4 trysky.

Aplikace

Kolové turbíny Peltona jsou preferovaným typem turbíny pro hydroenergetiku, když dostupný zdroj vody má relativně vysoký hydraulický spád při nízkých průtoku. Kolové turbíny Peltona jsou nejefektivnější právě v takových podmínkách. Tedy lze z vodního zdroje s vysokým tlakem a nízkým průtokem extrahovat více energie než ze zdroje s nízkým tlakem a vysokým průtokem, i když teoreticky oba průtoky obsahují stejnou množství energie. Také je vyžadováno srovnatelné množství materiálu pro potrubí pro oba zdroje, jeden vyžaduje dlouhé tenké potrubí, a druhý krátké široké potrubí. Kolové turbíny Peltona jsou vyráběny ve všech velikostech. Existují více tunové kolové turbíny Peltona montované na vertikálních ložiskách olejových polštářů v hydroelektrárnách. Největší jednotky mohou dosahovat až 200 MW. Nejmenší kolové turbíny Peltona jsou pouze několik palců široké a mohou být použity k čerpání energie z horských potoků s průtokem několika galonů za minutu. Některé z těchto systémů využívají domácí instalace pro dodávku vody. Tyto malé jednotky jsou doporučovány pro použití s minimálně 30 metry spádu, aby bylo možné generovat významné množství energie. V závislosti na průtoku vody a designu, kolové turbíny Peltona nejlépe fungují při spádech od 15 do 1800 metrů, i když není teoretické omezení.

Vlastnosti

• Speciální design pro vysoký spád: Speciálně navržen pro vodní zdroje s vysokým spádem (typicky ≥100 metrů, některé modely mohou zpracovat několik tisíc metrů) a nízkým průtokem. Efektivně převádí potenciální energii vody na kinetickou energii a její efektivita je výrazně vyšší než u jiných typů turbin v scénářích s vysokým spádem.
• Impulsní převod energie: Převádí vysokotlačný proud vody na vysokorychlostní jet tryskami, které přímo ovlivňují čepele tvaru kbelíku na čepele. Proud vody kontaktuje pouze povrchy čepelek (bez naplnění proudového kanálu) a proces převodu energie je soustředěn v "okamžiku dopadu", což vede ke jasnějšímu strukturnímu napětí.
• Nízké požadavky na kvalitu vody: Protože proud vody neprochází složitými proudovými kanály (např. voluty a vedení), je méně náchylný k vnitřním zácpám nebo opotřebení způsobeným usazeninami a nečistotami ve vodě. Má delší interval údržby a je vhodný pro zdroje s relativně složitou kvalitou vody, jako jsou horské oblasti.
• Flexibilní regulace výkonu: Lze dosáhnout stupňovitého nebo spojitého řízení výkonu jednotky zvyšováním nebo snižováním počtu pracujících trysk (např. modely s 2 nebo 4 tryskami) nebo upravováním průměru jetu jednotlivých trysk, což umožňuje adaptaci na potřeby fluktuace zátěže sítě.
• Jednoduchá konstrukce a snadná údržba: Klíčové komponenty zahrnují pouze trysky, čepele a plášť, bez složitých mechanismů vedení vody (jako jsou vedení reaktivních turbin). Instalace je snadná a denní údržba se zaměřuje hlavně na opotřebení trysk a čištění čepelek, s kontrolovatelnými náklady.