1. تاريخ التطوير
توربين تورغو هو نوع من التوربينات النبضية، اخترعته شركة الهندسة البريطانية جيلكس إنرجي عام ١٩١٩ كنسخة مُحسّنة من توربين بيلتون. يهدف تصميمه إلى تحسين الكفاءة والتكيف مع نطاق أوسع من رؤوس التوربينات ومعدلات التدفق.
1919: قدم جيلكس توربين تورغو، الذي سمي على اسم منطقة "تورغو" في اسكتلندا.
منتصف القرن العشرين: مع تقدم تكنولوجيا الطاقة الكهرومائية، أصبح توربين تورغو مستخدمًا على نطاق واسع في محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة والمتوسطة الحجم، ويتفوق بشكل خاص في التطبيقات ذات الرؤوس المتوسطة (20-300 متر) ومعدلات التدفق المعتدلة.
التطبيقات الحديثة: اليوم، بفضل كفاءتها العالية وتعدد استخداماتها، تظل توربينات تورغو خيارًا شائعًا لمشاريع الطاقة الكهرومائية الصغيرة والمتوسطة الحجم.
2. الميزات الرئيسية
يجمع توربين Turgo بعض مزايا توربينات Pelton وFrancis، حيث يوفر الخصائص التالية:
(1) التصميم الإنشائي
الفوهة والمجرى: على غرار توربين بيلتون، يستخدم تورغو فوهة لتحويل الماء عالي الضغط إلى نفث عالي السرعة. ومع ذلك، فإن شفرات مجرى الماء مائلة، مما يسمح للماء بضربها بشكل غير مباشر والخروج من الجانب الآخر، على عكس تدفق بيلتون المتماثل ذي الجانبين.
التدفق بممر واحد: يمر الماء عبر الممر مرة واحدة فقط، مما يقلل من فقدان الطاقة ويحسن الكفاءة.
(2) الرأس المناسب ونطاق التدفق
مدى الرأس: يعمل عادة في نطاق 20–300 متر، مما يجعله مثاليًا للرؤوس المتوسطة إلى العالية (بين توربينات بيلتون وفرانسيس).
القدرة على التكيف مع التدفق: مناسبة بشكل أفضل لمعدلات التدفق المعتدلة مقارنة بتوربين بيلتون، حيث يسمح تصميمها المدمج بسرعات تدفق أعلى.
(3) الكفاءة والسرعة
كفاءة عالية: في ظل الظروف المثالية، يمكن أن تصل الكفاءة إلى 85-90%، وهي قريبة من توربينات بيلتون (90%+) ولكنها أكثر استقرارًا من توربينات فرانسيس تحت الأحمال الجزئية.
سرعة دوران أعلى: بسبب تأثير الماء غير المباشر، تعمل توربينات Turgo عمومًا بسرعات أعلى من توربينات Pelton، مما يجعلها مناسبة للربط المباشر بالمولدات دون الحاجة إلى علبة تروس.
(4) الصيانة والتكلفة
بنية بسيطة: أسهل في الصيانة من توربينات فرانسيس ولكنها أكثر تعقيدًا قليلاً من توربينات بيلتون.
فعّالة من حيث التكلفة: أكثر اقتصادا من توربينات بيلتون لمشاريع الطاقة الكهرومائية الصغيرة والمتوسطة الحجم، وخاصة في التطبيقات متوسطة الضغط.
3. مقارنة مع توربينات بيلتون وفرانسيس
توربين تورغو المميز توربين بيلتون توربين فرانسيس
نطاق الرأس 20–300 متر 50–1000+ متر 10–400 متر
ملاءمة التدفق تدفق معتدل تدفق منخفض تدفق متوسط إلى مرتفع
الكفاءة 85-90% 90%+ 90%+ (ولكنها تنخفض تحت الحمل الجزئي)
التعقيد متوسط بسيط معقد
الاستخدام النموذجي: الطاقة الكهرومائية الصغيرة/المتوسطة الطاقة الكهرومائية عالية الضغط للغاية الطاقة الكهرومائية واسعة النطاق
4. التطبيقات
تعتبر توربينات Turgo مناسبة بشكل خاص لـ:
✅ محطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة والمتوسطة (خاصة بارتفاع يتراوح بين 20 و300 متر)
✅ تطبيقات محرك المولد المباشر عالي السرعة
✅ تدفق متغير ولكن ظروف رأس مستقرة
بفضل أدائها المتوازن وفعاليتها من حيث التكلفة، تظل توربينات تورغو حلاً حيوياً لأنظمة الطاقة الكهرومائية الصغيرة وأنظمة الطاقة خارج الشبكة في جميع أنحاء العالم.
وقت النشر: ١٠ أبريل ٢٠٢٥
