Quali tipi di turbine vengono utilizzate nell'energia idroelettrica?

Esistono due tipi principali di turbine idroelettriche: reazione e impulso.

Il tipo di turbina idroelettrica selezionata per un progetto è basato sull'altezza dell'acqua stazionaria (denominata "testa") e sul flusso, o volume, dell'acqua nel corso del tempo sul sito.Altri fattori decisivi includono la profondità di impostazione della turbina, l'efficienza della turbina e il costo.

Ecco alcune delle turbine più utilizzate al mondo oggi.

• Turbina di reazione

Una turbina di reazione genera energia dalle forze combinate della pressione e dell'acqua in movimento.consentendo all'acqua di scorrere sulle lame piuttosto che colpirle singolarmenteLe turbine a reazione sono generalmente utilizzate per siti con una superficie inferiore e flussi più elevati e sono il tipo più comune attualmente utilizzato nei progetti idroelettrici.

I due tipi più comuni di turbine a reazione sono la propeller (compresa la Kaplan) e la Francis.

Turbina a elica:Una turbina a elica ha generalmente un conduttore con da tre a sei pale.la pressione è costanteIl passo delle lame può essere fisso o regolabile. I componenti principali oltre al corridore sono una custodia di rotolamento, cancelli e un tubo di trasmissione.Esistono diversi tipi di turbine a elica:

Turbina a lampadina:La turbina e il generatore sono un'unità sigillata posta direttamente nel flusso d'acqua.

Turbina Kaplan:Sia le lame che i cancelli sono regolabili, consentendo una più ampia gamma di operazioni

Francis Turbine: La turbina Francis fu la prima moderna turbina idroelettrica e fu inventata dall'ingegnere inglesi-americano James Francis nel 1849..L'acqua viene introdotta appena sopra il corridoio e tutto intorno a esso che poi cade attraverso, causando le lame a girare.e un tubo di trasmissioneLe turbine Francis sono comunemente utilizzate per situazioni di media a alta testa (130-2.000 piedi), anche se sono state utilizzate anche per teste più basse.Le turbine Francis funzionano bene in orizzontale e verticale.

• Turbina a impulso

Una turbina a impulso utilizza generalmente la velocità dell'acqua per muovere il corridoio e scarica a pressione atmosferica.senza aspirazione sul lato inferiore della turbinaUna turbina a impulso è generalmente adatta per applicazioni ad alta testa e a basso flusso.I due principali tipi di turbine a impulso sono le turbine Pelton e le turbine a flusso croce.

Turbina Pelton:La turbina Pelton fu inventata dall'inventore americano Lester Allan Pelton nel 1870,Una ruota di Pelton ha uno o più getti liberi che scaricano acqua in uno spazio aerato e colpiscono i secchi di un corridoreLe turbine Pelton sono generalmente utilizzate per teste molto alte e flussi bassi.Per una turbina a impulso non sono richiesti tubi di trazione perché il corridore deve essere posizionato al di sopra della massima acqua di scarico per consentire il funzionamento a pressione atmosferica.

Turbina a turbina:è una sorta di turbina a impulso e adatta per teste da 50m-250m, tra turbina Francis e turbina Pelton.
La caratteristica è che un angolo di 22,5° si forma tra la linea centrale del getto dell'ugello e il piano di rotazione del corridore.L'acqua della penstock viene trasformata in un getto ad alta velocità attraverso l'ugelloL'acqua viene diretta obliquamente verso un lato del corridoio e scarica dall'altro.

Turbina a flusso trasversale:L'originale turbina a flusso trasversale fu progettata da Anthony Michell, un ingegnere austriaco, all'inizio del 1900, e successivamente migliorata da Donát Bánki, un ingegnere ungherese.e fu ulteriormente migliorato dall' ingegnere tedesco Fritz OssbergerUna turbina a flusso trasversale è a forma di tamburo e utilizza un ugello di sezione rettangolare allungato diretto contro pale curve su un corridore a forma cilindrica.La turbina a flusso trasversale consente all'acqua di fluire attraverso le pale due volteNel primo passaggio, l'acqua scorre dall'esterno delle lame verso l'interno; il secondo passaggio va dall'interno verso l'esterno.Una vela guida all'ingresso della turbina dirige il flusso in una porzione limitata del corridoioLa turbina a flusso trasversale è stata sviluppata per ospitare flussi d'acqua più grandi e teste più basse di quelle che il Pelton può gestire.