تصميم جديد لتوربينات المروحة يعزز كفاءة الطاقة الكهرومائية ذات الرأس المنخفض

التوربين المروحي هو نوع من توربينات رد الفعل ذات التدفق المحوري، ويُستخدم عادةً لتوليد الطاقة الكهرومائية ذات التدفق العالي والضغط المنخفض. وكما يوحي اسمه، فإن مكونه الأساسي هو دولاب يشبه المروحة، ويتكون من ثلاث إلى ست شفرات ثابتة مثبتة على عمود مركزي. يتدفق الماء موازياً لهذا العمود، ماراً عبر ريش التوجيه الثابتة التي توجهه نحو شفرات الدولاب بأقل قدر من الصدمات. ينخفض ​​ضغط الماء أثناء مروره عبر الشفرات، ناقلاً طاقته ومسبباً دوران الدولاب، الذي بدوره يدير المولد لإنتاج الكهرباء.

تتميز هذه التوربينات بكفاءة عالية ضمن نطاق تصميمها المحدد، لكنها تُعدّ الأنسب للمواقع ذات التدفق المائي الثابت نسبيًا، نظرًا لعدم قدرة شفراتها الثابتة على التكيف مع ظروف التحميل المتغيرة. أما توربينات كابلان، وهي نوع أكثر تطورًا، فتتغلب على هذا القيد بفضل شفراتها القابلة للتعديل. وبفضل تصميمها البسيط وفعاليتها في التطبيقات ذات الارتفاع المنخفض، تُعتبر توربينات المروحة تقنية أساسية لتسخير الطاقة النظيفة والمتجددة من الأنهار وأحواض المد والجزر في جميع أنحاء العالم. ويُوفر تطبيقها مصدرًا موثوقًا ومستدامًا للطاقة للعديد من المجتمعات.
تُستخدم التوربينات المروحية على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم لإنتاج الطاقة الكهربائية. وهي تغطي مواقع الطاقة الكهرومائية ذات أدنى منسوب للمياه، وتناسب بشكل خاص ظروف التدفق العالي.
يتم تصنيع التوربينات الصغيرة غير المكلفة على طراز التوربينات ذات المروحة لإنتاج الطاقة الفردية المصممة لارتفاع 3 أمتار والتي يمكنها العمل بارتفاع 0.3 متر فقط بأداء منخفض للغاية بشرط وجود تدفق مياه كافٍ.
تُصمم التوربينات المروحية الكبيرة بشكل فردي لكل موقع لتعمل بأعلى كفاءة ممكنة، والتي تتجاوز عادةً 90%. وهي مكلفة للغاية من حيث التصميم والتصنيع والتركيب، لكنها تعمل لعقود.