L'energia hidroelèctrica continua sent una de les fonts d'energia renovable més sostenibles i utilitzades a tot el món. Entre les diverses tecnologies de turbines, la turbina Kaplan és especialment adequada per a aplicacions de baix salt i alt cabal. Una variació especialitzada d'aquest disseny, la turbina Kaplan de tipus S, ha cridat l'atenció per la seva estructura compacta i la seva alta eficiència en centrals hidroelèctriques de petita i mitjana escala.
Què és una turbina Kaplan de tipus S?
La turbina Kaplan tipus S és una variant d'eix horitzontal de la turbina Kaplan tradicional. Rep el nom del seu conducte d'aigua en forma de S, que redirigeix el flux des d'una direcció horitzontal a través d'una carcassa de espiral fins al rodet de la turbina i finalment cap a fora a través del tub de tiratge. Aquesta forma de S permet un disseny compacte que requereix menys treballs d'enginyeria civil en comparació amb les instal·lacions d'eix vertical.
La turbina Kaplan en si mateixa és una turbina de tipus hèlix amb pales ajustables i comportes de portell. Aquesta característica li permet mantenir una alta eficiència en una àmplia gamma de condicions de cabal i nivells d'aigua, cosa que la fa ideal per a rius i canals amb cabals variables.
Disseny i funcionament
En una central elèctrica de turbina Kaplan de tipus S, l'aigua entra a la turbina horitzontalment i passa a través d'àleps guia ajustables (comportes de portell) que dirigeixen el flux cap al rodet. Les àleps del rodet, també ajustables, estan optimitzades en temps real per respondre a les condicions canviants de l'aigua. Aquesta doble ajustabilitat es coneix com a sistema de "doble regulació", que maximitza l'eficiència.
El generador normalment s'allotja en una carcassa tipus bulb o pou, situada al llarg del mateix eix horitzontal que la turbina. Aquest disseny integrat fa que tota la unitat sigui compacta, més fàcil de mantenir i adequada per a instal·lacions poc profundes.
Avantatges de les turbines Kaplan tipus S
Alta eficiència en llocs amb baixa alçada: ideal per a alçadas d'entre 2 i 20 metres i cabals elevats, cosa que el fa adequat per a rius, canals de reg i aplicacions a pas d'aigua.
Disseny compacte: l'orientació horitzontal i les obres civils mínimes redueixen els costos d'instal·lació i l'impacte ambiental.
Funcionament flexible: capaç de funcionar eficientment en condicions de flux variables gràcies a les pales guia i les pales del rodet ajustables.
Baix manteniment: la disposició horitzontal permet un accés més fàcil a les peces mecàniques, reduint el temps i els costos de manteniment.
Respectuós amb el medi ambient: Sovint s'utilitza en dissenys respectuosos amb els peixos i equipat amb característiques que minimitzen la pertorbació ecològica.
Aplicacions i exemples
Les turbines Kaplan de tipus S s'utilitzen àmpliament en projectes hidroelèctrics de petita i mitjana escala, especialment a Europa i Àsia. Són populars en la modernització de molins i preses antics o en la construcció de noves centrals hidroelèctriques de pas d'aigua. Molts fabricants, com ara Voith, Andritz i GE Renewable Energy, produeixen unitats modulars Kaplan de tipus S adaptades a diferents condicions del lloc.
Conclusió
La central hidroelèctrica amb turbina Kaplan de tipus S presenta una solució innovadora i eficient per a la generació d'energia a baixa pressió. Amb el seu disseny adaptable, la compatibilitat ambiental i la instal·lació rendible, juga un paper crucial en la transició global cap a fonts d'energia netes i renovables.
Data de publicació: 29 d'abril de 2025
