טורבינת מים פלטון

תיאור

טורבינת פלטון משמשת באופן נרחב עם גובה מים של 100 מטרים עד 1000 מטרים, שמתאימה לתחנות כוח בעלות גובה מים גבוה אך זרם מים קטן. הרוטור עובד על ידי דחיפה חזקה מהזרם המופנה מהצינור דרך צינור ברץ גבוה. טורבינת פלטון נחשבת למבנה קומפקטי, פעילות יציבה וקל להפעלה.

גובה מים מתאים: H=100-1000 מ'. משמש עבור גובה מים גבוה עם זרם מים קטן, הרוטור עובד על ידי דחיפה חזקה מהזרם המופנה מהצינור דרך צינור ברץ גבוה. הוא מחולק לטיפוס אנכי ולטיפוס אופקי. הטיפוס האופקי כולל 1-2 רוטורים, כל רוטור כולל 1-2 צינורות, הטיפוס האנכי כולל רק רוטור אחד, כל רוטור כולל 2-4 צינורות.

יישומים

גלגלות פלטון הן הטורבינות המועדפות עבור אנרגיה הידראולית כאשר מקור המים הזמין יש לו גובה מים הידראולי גבוה בזרמים נמוכים, שם גלגלת פלטון היא יעילה ביותר. לכן, ניתן להפיק יותר אנרגיה מקודקוד מים בעל לחץ גבוה וזרם נמוך מאשר מקודקוד מים בעל לחץ נמוך וזרם גבוה, גם אם שני הזרמים מכילים את אותה כמות של אנרגיה בתאוריה. בנוסף, כמות דומה של חומר צינור נדרשת עבור שני המקורות הללו, אחד דורש צינור ארוך ודק, והשני דורש צינור קצר ורחוק. גלגלות פלטון מיוצרות בכל הגבהים. קיימות גלגלות פלטון מרובות טון שמונחות על מסבים שומן אנכיים בתחנות הידро-חשמליות. היחידות הגדולות יכולות להגיע עד 200 מגה-וואט. הגלגלות הקטנות ביותר הן כמה אינץ'ים בלבד, ואפשר להשתמש בהן כדי לנצל אנרגיה מזרמי מים בגבעות עם זרמים של כמה גלונים לדקה. חלק מהמערכות הללו משתמשות במכשירי מים ביתיים להעברת המים. מומלץ להשתמש ביחידות קטנות אלה עם 30 מטרים או יותר של גובה, כדי לייצר רמות אנרגיה משמעותיות. בהתאם לזרם המים לעיצוב, גלגלות פלטון פועלות בצורה הטובה ביותר עם גבהים מ-15 מטרים עד 1,800 מטרים, למרות שאין הגבלה תיאורטית.

מאפיינים

• עיצוב מותאם לגובה מים גבוה: מתאים במיוחד למקורות מים עם גובה מים גבוה (בדרך כלל ≥100 מטרים, והדגמים מסוימים יכולים להתמודד עם אלפי מטרים) וזרמים נמוכים. הוא ממיר באופן יעיל את האנרגיה הפוטנציאלית של המים לאנרגיה קינטית, והיעילות שלו גבוהה באופן משמעותי מאחרות טורבינות בסיטואציות של נפילה גבוהה.
• המרה אנרגטית מסוג הדף: ממירה זרמים מים בלחץ גבוה לזרמים מהירים דרך צינורות, שמשפיעים ישירות על להביים בצורת סלילים על הרוטור. זרם המים מגע רק את פני השטח של הלהבים (מבלי למלא את ערוץ הזרימה), וההליך של המרת האנרגיה מתרכז ב"רגע ההדף", מה שגורם ללחצים מבניים ברורים יותר.
• דרישה נמוכה לאיכות המים: מאחר והזרם המים אינו עובר דרך ערוצי זרימה מורכבים (כמו קונכיות וכנפיים מכוונות), הוא פחות חשוף לשיבושים או לבלאי פנימי שנגרמים על ידי משקעים וטיפות במים. יש לו מחזור תחזוקה ארוך יותר והוא מתאים למקורות מים עם איכות מים מורכבת יחסית, כמו אלה באזורים הרריים.
• רגולציה גמישת פליטה: ניתן להשיג רגולציה שלפליטת יחידה בצעדים או רציפה על ידי הגדלת או הקטנת מספר הצינורות הנמצאים בפעילות (לדוגמה, דגמים עם 2 צינורות, 4 צינורות) או על ידי התאמת קוטר הזרם של צינורות בודדים, להתאמה לצרכים של תנודות עומס ברשת.
• מבנה פשוט & תחזוקה קלה: המרכיבים העיקריים כוללים רק צינורות, רוטורים ומכלים, ללא מנגנונים מכוונים מורכבים של מים (כמו כנפיים מכוונות של טורבינות תגובה). יש להם רמת התקנה נמוכה, והתחזוקה היומיומית מתמקדת בעיקר בבלאי הצינורות ובניקוי הרוטורים, עם עלויות בשליטה.