1. Entwicklungsgeschichte
Die Turgo-Turbine ist eine Impulsturbine, die 1919 vom britischen Maschinenbauunternehmen Gilkes Energy als verbesserte Version der Pelton-Turbine entwickelt wurde. Ihr Design zielte auf eine höhere Effizienz und die Anpassung an ein breiteres Spektrum an Fallhöhen und Durchflussraten ab.
1919: Gilkes stellte die Turgo-Turbine vor, benannt nach der Region „Turgo“ in Schottland.
Mitte des 20. Jahrhunderts: Mit der Weiterentwicklung der Wasserkrafttechnologie fand die Turgo-Turbine breite Anwendung in kleinen bis mittelgroßen Wasserkraftwerken und eignete sich besonders gut für Anwendungen mit mittleren Fallhöhen (20–300 m) und moderaten Durchflussraten.
Moderne Anwendungen: Aufgrund ihrer hohen Effizienz und Vielseitigkeit ist die Turgo-Turbine auch heute noch eine beliebte Wahl für Mikrowasserkraft- und kleine bis mittelgroße Wasserkraftprojekte.
2. Hauptmerkmale
Die Turgo-Turbine vereint einige Vorteile der Pelton- und Francis-Turbine und bietet die folgenden Eigenschaften:
(1) Strukturelle Gestaltung
Düse und Laufrad: Ähnlich wie die Peltonturbine nutzt die Turgo eine Düse, um Hochdruckwasser in einen Hochgeschwindigkeitsstrahl umzuwandeln. Die Laufradschaufeln sind jedoch abgewinkelt, sodass das Wasser schräg auf sie trifft und auf der gegenüberliegenden Seite austritt – im Gegensatz zur symmetrischen doppelseitigen Strömung der Peltonturbine.
Ein-Durchlauf-Durchfluss: Das Wasser fließt nur einmal durch den Kanal, wodurch der Energieverlust verringert und die Effizienz verbessert wird.
(2) Geeigneter Förderhöhen- und Durchflussbereich
Fallhöhenbereich: Funktioniert normalerweise in einem Bereich von 20 bis 300 m und ist daher ideal für mittlere bis hohe Fallhöhen (zwischen Pelton- und Francis-Turbinen).
Strömungsanpassungsfähigkeit: Im Vergleich zur Peltonturbine besser für mittlere Durchflussraten geeignet, da die kompakte Laufradkonstruktion höhere Strömungsgeschwindigkeiten ermöglicht.
(3) Effizienz und Geschwindigkeit
Hoher Wirkungsgrad: Unter optimalen Bedingungen kann der Wirkungsgrad 85–90 % erreichen, nahe an Pelton-Turbinen (90 %+), aber stabiler als Francis-Turbinen bei Teillast.
Höhere Drehzahl: Aufgrund des schrägen Wasseraufpralls laufen Turgo-Turbinen im Allgemeinen mit höheren Drehzahlen als Pelton-Turbinen, wodurch sie sich für eine direkte Generatorkopplung ohne Getriebe eignen.
(4) Wartung und Kosten
Einfache Struktur: Leichter zu warten als Francis-Turbinen, aber etwas komplexer als Pelton-Turbinen.
Kostengünstig: Wirtschaftlicher als Peltonturbinen für kleine bis mittelgroße Wasserkraftanlagen, insbesondere bei Anwendungen mit mittlerer Fallhöhe.
3. Vergleich mit Pelton- und Francis-Turbinen
Merkmal Turgo-Turbine Pelton-Turbine Francis-Turbine
Fallhöhe 20–300 m 50–1000+ m 10–400 m
Durchflusseignung Mäßiger Durchfluss Niedriger Durchfluss Mittelhoher Durchfluss
Wirkungsgrad 85–90 % 90 %+ 90 %+ (fällt jedoch bei Teillast ab)
Komplexität Mittel Einfach Komplex
Typische Verwendung Kleine/mittlere Wasserkraftanlagen Ultrahochdruck-Wasserkraftanlagen Große Wasserkraftanlagen
4. Bewerbungen
Die Turgo-Turbine eignet sich besonders für:
✅ Kleine bis mittlere Wasserkraftwerke (insbesondere mit 20–300 m Fallhöhe)
✅ Anwendungen mit Hochgeschwindigkeits-Direktgeneratorantrieb
✅ Variabler Durchfluss, aber stabile Druckverhältnisse
Aufgrund ihrer ausgewogenen Leistung und Kosteneffizienz bleibt die Turgo-Turbine eine wichtige Lösung für Mikrowasserkraftwerke und netzunabhängige Stromversorgungssysteme weltweit.
Veröffentlichungszeit: 10. April 2025
