Que tipos de turbinas são usadas na energia hidrelétrica?

Existem dois tipos principais de turbinas hidrelétricas: reação e impulso.

O tipo de turbina hidrelétrica escolhida para um projecto baseia-se na altura da água estagnada, denominada "cabeça", e no caudal ou volume de água no local ao longo do tempo.Outros fatores decisivos incluem a profundidade em que a turbina deve ser colocada, eficiência da turbina e custo.

Aqui estão algumas das turbinas mais utilizadas no mundo de hoje.

• Turbina de reação

Uma turbina de reação gera energia a partir das forças combinadas de pressão e água em movimento.permitindo que a água flua sobre as lâminas em vez de bater em cada uma individualmenteAs turbinas de reação são geralmente utilizadas para locais com uma cabeça mais baixa e fluxos mais elevados e são o tipo mais comum actualmente utilizado no projecto hidroeléctrico.

Os dois tipos mais comuns de turbinas de reação são a Propeller (incluindo a Kaplan) e a Francis.

Turbina de hélice:Uma turbina de hélice geralmente tem um corredor com três a seis pás. A água entra em contato com todas as pás constantemente.A pressão é constante.Os componentes principais além do corredor são uma caixa de rolagem, portões de wicket e um tubo de tração.Existem vários tipos diferentes de turbinas de hélice:

Turbina de lâmpadas:A turbina e o gerador são uma unidade selada colocada diretamente no fluxo de água.

Turbina Kaplan:Tanto as lâminas e os portões de wicket são ajustáveis, permitindo uma gama mais ampla de operação

Francis Turbine: A turbina Francis foi a primeira turbina hidrelétrica moderna e foi inventada pelo engenheiro britânico-americano James Francis em 1849..Além do corredor, os outros componentes principais incluem uma caixa de rolagem, portões de wicket,e um tubo de traçãoAs turbinas Francis são comumente usadas para situações de cabeça média a alta (130 a 2.000 pés), embora também tenham sido usadas para cabeças mais baixas.As turbinas Francis funcionam bem na orientação horizontal e vertical.

• Turbina de impulso

Uma turbina de impulso geralmente usa a velocidade da água para mover o corredor e descarrega à pressão atmosférica.Sem aspiração na parte inferior da turbinaUma turbina de impulso é geralmente adequada para aplicações de alta cabeça e baixo fluxo.Os dois principais tipos de turbina de impulso são as turbinas Pelton e de fluxo cruzado.

Turbina Pelton:A turbina Pelton foi inventada pelo inventor americano Lester Allan Pelton na década de 1870,Uma roda de Pelton tem um ou mais jatos livres descarregando água em um espaço aerado e atingindo os baldes de um corredorAs turbinas de Pelton são geralmente utilizadas para cabeças muito altas e fluxos baixos.Os tubos de calado não são necessários para uma turbina de impulso porque o corredor deve estar localizado acima da água de rejeito máxima para permitir a operação a pressão atmosférica.

Turbina de turgo:É um tipo de turbina de impulso e adequado para cabeças de 50m-250m, entre turbina Francis e turbina Pelton.
A característica é que um ângulo de 22,5° é formado entre a linha central do jato do bico e o plano de rotação do corredor.A água do penstock é transformada em um jato de alta velocidade através do bocalA força dinâmica do fluxo de água faz com que o corredor gire rapidamente.

Turbina de fluxo cruzado:A turbina de fluxo cruzado original foi projetada por Anthony Michell, um engenheiro austríaco, no início dos anos 1900.e foi melhorado ainda mais pelo engenheiro alemão Fritz OssbergerUma turbina de fluxo cruzado é em forma de tambor e usa um bico de secção retangular alongado dirigido contra pás curvas em um corredor cilíndrico.A turbina de fluxo cruzado permite que a água flua através das pás duas vezesNa primeira passagem, a água flui do exterior das lâminas para o interior; a segunda passagem vai do interior de volta para fora.Uma vela guia na entrada da turbina dirige o fluxo para uma parte limitada do corredorA turbina de fluxo cruzado foi desenvolvida para acomodar fluxos de água maiores e cabeças mais baixas do que o Pelton pode lidar.