Pelton vízturbina

Leírás

A Pelton-turbina széles körben használatos 100-1000 m vízmagasság mellett, ami nagy magasságú, de kis áramlású vízforrásokhoz alkalmas. A futómű működése a nyomáscsövön keresztül juttatott fúvószemcsével történik. A Pelton-turbina kompakt szerkezetű, stabil működésű és könnyen kezelhető.

Alkalmazható vízmagasság: H=100-1000 m. Nagy vízmagasság mellett, de kis áramlás esetén használják, ahol a futóműt erősen elhajtja a fúvószemcsével, amely a nyomáscsövön keresztül érkezik. Függőleges és vízszintes verzióban is készül. A vízszintes típusnál minden egyes futómű 1-2 fúvószemcsét tartalmaz, a függőleges típusnál pedig csak egy futómű van, amely 2-4 fúvószemcsét tartalmaz.

Alkalmazások

A Pelton-kerekek a hidroenergia területén a legkedveltebbek, amikor a rendelkezésre álló vízforrás relatíve magas hidraulikus fejléttel és alacsony áramlással rendelkezik, ahol a Pelton-kerek a leghatékonyabb. Így több energia kivonható egy magas nyomású, alacsony áramlású forrásból, mint egy alacsony nyomású, nagy áramlású forrásból, még akkor is, ha a két áramlási forrás elméletileg ugyanannyi energiát tartalmaz. Ezenkívül hasonló mennyiségű csőanyag szükséges mindkét forráshoz, az egyik hosszú, vékony csőt, a másik pedig rövid, széles csőt igényel. A Pelton-kerekek különböző méretben készülnek. Léteznek többszárazsúlyos Pelton-kerekek, amelyek függőlegesen olajpadlópillérre vannak telepítve hidroelektroművekben. A legnagyobb egységek akár 200 megawattig is elérhetnek. A legkisebb Pelton-kerekek csak néhány hüvelyk átmérőjűek, és használhatók hegyi patak energia kivonására, ahol a folyam néhány gallon per perc. Néhány ilyen rendszer háztartási vízvezetéki elemeket használ a víz szállításához. Ezek a kis egységek akkor ajánlottak, ha 30 méternél nagyobb a vízmagasság, hogy jelentős energiamennyiséget tudjanak termelni. A víz áramlása és a tervezés függvényében a Pelton-kerekek a legjobban 15 métertől 1800 méterig működnek, bár elméletileg nincs felső korlát.

Tulajdonságok

• Magas fejléthez készült kifejezetten: Kifejezetten alkalmas a magas fejlétek (általában ≥100 méter, néhány modell esetén több ezer méter) és alacsony áramlású vízforrásokhoz. Hatékonyan átalakítja a víz potenciális energiáját kinetikus energiává, és hatékonysága jelentősen meghaladja más turbínatípusok hatékonyságát magas lejtők esetén.
• Impulzus alapú energiaátalakítás: A fúvószemcséket a nyomáscsövön keresztül juttatott magasnyomású víz átalakítja, amely közvetlenül ütközik a futómű csavarformájú lopiraival. A víz áramlása csak a lopir felületeit éri (nem tölti ki az áramlási csatornát), és az energiaátalakítási folyamat összpontosított a "találkozási pillanatra", ami világosabb szerkeeti feszültséget eredményez.
• Alacsony vízminőségi követelmény: Mivel a víz áramlása nem halad át összetett áramlási csatornákon (mint például a volúták és irányítólapok), kevésbé valószínű, hogy belső zárt vagy viszonylagosan bonyolult vízminőségű, például hegységi források esetén belső blokkolást vagy súrlódást okozó részecskékkel kapcsolatos problémák merülnek fel. Hosszabb karbantartási ciklusú, és alkalmas a bonyolult vízminőségű forrásokhoz, mint például a hegységi források.
• rugalmas kimeneti szabályozás: Az egység kimenetének lépcsős vagy folyamatos szabályozását lehet elérni a működő fúvószemcsék számának növelésével vagy csökkentésével (pl. 2-fúvószemcsés, 4-fúvószemcsés modellek) vagy a fúvószemcsék sugarának beállításával, így alkalmazkodva a hálózati terhelés ingadozásaihoz.
• Egyszerű szerkezet és könnyű karbantartás: A kulcsfontosságú összetevők csak a fúvószemcséket, a futóműt és a burkolót tartalmazzák, anélkül, hogy bonyolult vízvezető mechanizmusokkal (mint például a reakciós turbínák irányítólapjai) lennének. Alacsony telepítési nehézséggel, és a napi karbantartás főleg a fúvószemcsék súrlódásának és a futómű tisztításának figyelembevételére koncentrál, a költségek ellenőrizhetőek.