Das Peltonrad ist eine Impulsturbine, bei der der Laufradkranz – auch Läufer genannt – mit der halben Geschwindigkeit des Wasserstrahls läuft. Dadurch verlässt das Wasser das Rad mit sehr geringer Geschwindigkeit; so wird nahezu die gesamte Impulsenergie des Wassers genutzt – was die Turbine sehr effizient macht.
Peltonräder sind gängige Turbinen für kleine Wasserkraftwerke, wenn die verfügbare Wasserquelle eine relativ hohe Fallhöhe bei geringen Durchflussmengen aufweist, da das Peltonrad hier seinen höchsten Wirkungsgrad erzielt. Peltonräder werden in allen Größen hergestellt, von kleinsten Mikro-Wasserkraftanlagen bis hin zu deutlich größeren Anlagen, als sie für kleine 10-MW-Einheiten benötigt werden.
Vorteile des Peltonrads
1. Sich an die Situation anpassen, in der das Verhältnis von Durchfluss und Förderhöhe relativ klein ist.
2. Der gewichtete mittlere Wirkungsgrad ist sehr hoch und die Turbine weist im gesamten Betriebsbereich einen hohen Wirkungsgrad auf. Insbesondere die fortschrittliche Pelton-Turbine erreicht im Lastbereich von 30 % bis 110 % einen mittleren Wirkungsgrad von über 93 %.
3. Hohe Anpassungsfähigkeit an Kopfveränderungen
4. Es eignet sich auch sehr gut für solche mit einem großen Verhältnis von Rohrleitungslänge zu Förderhöhe.
5. Die Baumenge ist gering.
Durch den Einsatz von Peltonturbinen zur Stromerzeugung lässt sich ein Leistungsbereich von 50 kW bis 500 MW erzielen, wodurch sich größere Fallhöhen von 30 m bis 3000 m realisieren lassen. In der Regel sind weder Staudamm noch Saugrohr erforderlich. Die Baukosten sind deutlich geringer als bei anderen Wasserturbinen-Generatoren, und die Auswirkungen auf die Umwelt sind minimal. Da das Laufrad im Laufradgehäuse unter atmosphärischem Druck arbeitet, entfällt die Abdichtung durch einen Drucküberlaufkanal.