Menu

Conca hidràulica.
Energia hidràulica.

Presa.
Energia hidràulica.

Turbina Kaplan

Turbina Kaplan

La turbina Kaplan és una turbina hidràulica que utilitza gradients petits, fins a unes poques desenes de metres, però amb grans cabals, des 200/300 m³ / s.

De manera constructiva, aquest tipus de turbina hidràulica és una hèlix, on les pales poden orientar-se, ja que el flux d'aigua varia. Aquesta regulació permet que el rendiment es mantingui alt fins cabals del  20-30% de l'flux nominal.

En general, la turbina està equipada amb deflectors d'estator fixos que orienten el flux. L'eficiència de la turbina es pot optimitzar per a un rang més ampli que el cabal ideal. Aquesta regulació es realitza mitjançant un sistema d'orientació dels deflectors de l'estator quan el cabal varia.

El líquid arriba a la turbina Kaplan gràcies a un conducte en forma d'espiral que alimenta tota la circumferència. Després, l'aigua passa a través d'un distribuïdor que li dóna a el fluid una rotació giratòria. Aquesta rotació és essencial per a impartir el moviment a l'impulsor, on el flux desviat de 90 ° el inverteix axialment.

A diferència de la turbina Francis, en la fuita és possible recuperar energia gràcies al difusor.

Les turbines Kaplan s'utilitzen en centrals hidroelèctriques amb salts de petita altura que tenen una pressió de l'aigua a poc elevada.

La turbina Kaplan va ser inventada el 1913 pel professor austríac Viktor Kaplan. L'invent va representar un impuls tecnològic a l'energia hidràulica ia l'energia renovable.

Quin és el rendiment d'una turbina Kaplan?

La turbina Kaplan permet treballar amb rendiments de fins a un 90%.

Gràcies a l'orientació dels àleps del rodet, és possible adaptar-se a el cabal actual. Això es deu al fet que cada ajust del distribuïdor correspon a una orientació de les fulles. Aquesta característica li permet treballar amb rendiments molt alts en un ampli rang de cabals.

Aquestes turbines es construeixen amb doble regulació (en el rodet i el distribuïdor). O amb simple regulació (en el rodet). La doble regulació permet un millor aprofitament dels cabals baixos però fa que sigui més cara que una Francis de la mateixa potència.

Características de la turbina Kaplan

Amb una turbina d'hèlix, la regulació és pràcticament nul·la, de manera que només pot funcionar per a un determinat rang, de manera que el distribuïdor ni tan sols és ajustable. 

Aquest tipus de turbina hidràulica es pot fabricar amb eix horitzontal, inclinat o amb eix vertical.

El camp d'utilització de les turbines lentes de Kaplan arriba caigudes màximes de prop de 80 mi flueix fins a 50 m³ / s. Es superone parcialment a el camp d'ús de les turbines ràpides Francis, que arriben caigudes de menys de 10 mi poden superar els 300 m³ / s

És habitual utilitzar tant turbines d'hèlix com turbines de Kaplan: les turbines d'hèlix funcionaran a plena capacitat i qualsevol excés de fluid es destinarà a les turbines de Kaplan, sigui quina sigui la seva grandària.

Autor:

Data de publicació: 25 de novembre de 2018
Última revisió: 19 de novembre de 2020