Peltoni turbiin (tõlkes ka Peltoni vesiratas või Bourdaini turbiin, eesti keeles Peltoni wheel või Peltoni turbiin) on löökturbiini liik, mille töötas välja Ameerika leiutaja Lester W. Selle töötas välja Alan Pelton. Peltoni turbiinid kasutavad voolamiseks vett ja põrkavad vesirattaga kokku, et saada energiat, mis erineb traditsioonilisest ülespoole sissepritsega vesirattast, mida käitab vee enda kaal. Enne Peltoni disaini avaldamist oli olemas mitu erinevat löökturbiini versiooni, kuid need olid Peltoni disainist vähem tõhusad. Pärast vee lahkumist vesirattast on veel tavaliselt endiselt kiirus, raiskades suure osa vesiratta kineetilisest energiast. Peltoni labade geomeetria on selline, et tiivik lahkub tiivikust vaid väga madalal kiirusel pärast poole veejoa kiirusega töötamist; seetõttu püüab Peltoni disain kinni vee löögienergia peaaegu täielikult, nii et sellel on suure efektiivsusega veeturbiin.
Pärast seda, kui suure tõhususega kiire veevool siseneb torustikku, suunatakse tugev veesammas nõelventiili kaudu liikuva ratta ämbrikujulistele ventilaatorilabadele, et liikuvat ratast käitada. Seda tuntakse ka kui põrkeventilaatori labasid, need ümbritsevad veoratta perimeetrit ja neid nimetatakse ühiselt veorattaks. (Lisateavet leiate fotolt, Vintage Pelton Turbine). Kui veejuga ventilaatori labadele langeb, muutub vee voolusuund ämbri kuju tõttu. Vee löögijõud avaldab veeämbrile ja liikuva ratta süsteemile momendi ning kasutab seda liikuva ratta pööramiseks; vee enda voolusuund on "pöördumatu" ja veevoolu väljalaskeava on seatud veeämbrist väljapoole ning veevoolu kiirus langeb väga madalale kiirusele. Selle protsessi käigus kandub vedelikujoa hoog liikuvale rattale ja sealt edasi veeturbiinile. Seega saab "löök" turbiini heaks tööd teha. Turbiini töö võimsuse ja efektiivsuse maksimeerimiseks on rootori ja turbiini süsteem konstrueeritud nii, et vedelikujoa kiirus ämbrile kahekordistub. Ja väga väike osa vedelikujoa algsest kineetilisest energiast jääb vette, mis paneb ämbri tühjenema ja täituma sama kiirusega (vt massi jäävuse seadus), nii et kõrgsurve sisendvedelikku saab katkematult sissepritsida. Energiat pole vaja raisata. Tavaliselt paigaldatakse rootorile kaks ämbrit kõrvuti, mis võimaldab veevoolu jagada kaheks võrdseks toruks pritsimiseks (vt pilti). See konfiguratsioon tasakaalustab rootori külgkoormust ja aitab tagada sujuvuse, samal ajal kui vedelikujoade kineetiline energia kandub ka hüdroturbiini rootorile.
Kuna vesi ja enamik vedelikke on peaaegu kokkusurumatud, siis pärast vedeliku voolamist turbiini püütakse esimeses etapis kinni peaaegu kogu saadaolev energia. Peltoni turbiinidel on seevastu ainult üks liikuv rattaosa, erinevalt gaasiturbiinidest, mis töötavad kokkusurutavatel vedelikel.
Praktilised rakendused Peltoni turbiinid on ühed parimad turbiinitüübid hüdroenergia tootmiseks ja on kõige sobivamad turbiinitüübid keskkonda, kus olemasoleval veeallikal on väga kõrged rõhud ja madal voolukiirus. Seega on Peltoni turbiin suure rõhu ja madala voolukiirusega keskkonnas kõige efektiivsem, isegi kui see on jagatud kaheks vooluks, sisaldab see teoreetiliselt ikkagi sama energiat. Samuti peavad kahe sissepritsevoolu jaoks kasutatavad torud olema võrreldava kvaliteediga, millest üks nõuab pikka õhukest toru ja teine lühikest laia toru. Peltoni turbiine saab paigaldada igas suuruses kohtadesse. Tonniklassis on juba hüdroelektrijaamu hüdrauliliste vertikaalse võlliga Peltoni turbiinidega. Selle suurim paigaldusüksus võib olla kuni 200 MW. Väikseimad Peltoni turbiinid on seevastu vaid mõne tolli laiused ja neid saab kasutada energia ammutamiseks vooludest, mis voolavad vaid paar gallonit minutis. Mõned kodumajapidamiste torustikusüsteemid kasutavad vee kohaletoimetamiseks Peltoni tüüpi vesirattaid. Neid väikeseid Peltoni turbiine soovitatakse kasutada 9,1 m (30 jala) või kõrgemal rõhukõrgusel märkimisväärse energia tootmiseks. Praegu on Peltoni turbiini paigalduskoha rõhukõrgus veevoolu ja konstruktsiooni järgi eelistatavalt vahemikus 14,9–1799,8 meetrit (49–5905 jalga), kuid praegu teoreetilist piirangut ei ole.
Postituse aeg: 02.04.2022
