1. Kehityshistoria
Turgo-turbiini on brittiläisen insinööritoimiston Gilkes Energyn vuonna 1919 keksimä impulssiturbiini, joka on parannettu versio Pelton-turbiinista. Sen suunnittelun tavoitteena oli parantaa hyötysuhdetta ja sopeutua laajempaan paine- ja virtausnopeusalueeseen.
1919: Gilkes esitteli Turgo-turbiinin, joka nimettiin Skotlannin "Turgo"-alueen mukaan.
1900-luvun puoliväli: Vesivoimatekniikan kehittyessä Turgo-turbiinia alettiin käyttää laajalti pienissä ja keskikokoisissa vesivoimalaitoksissa, ja se soveltui erityisesti sovelluksiin, joissa on keskikokoiset nostokorkeudet (20–300 m) ja kohtuulliset virtausnopeudet.
Nykyaikaiset sovellukset: Nykyään Turgo-turbiini on korkean hyötysuhteensa ja monipuolisuutensa ansiosta edelleen suosittu valinta mikrovesivoimahankkeisiin sekä pieniin ja keskisuuriin vesivoimahankkeisiin.
2. Tärkeimmät ominaisuudet
Turgo-turbiini yhdistää Peltonin ja Francisin turbiinien etuja ja tarjoaa seuraavat ominaisuudet:
(1) Rakennesuunnittelu
Suutin ja juoksuputki: Pelton-turbiinin tavoin Turgo käyttää suutinta muuntaakseen korkeapaineisen veden suurnopeuksiseksi suihkuksi. Sen juoksuputkien lavat ovat kuitenkin kulmassa, jolloin vesi osuu niihin vinosti ja poistuu vastakkaiselta puolelta, toisin kuin Peltonin symmetrisessä kaksipuolisessa virtauksessa.
Yksivaiheinen virtaus: Vesi kulkee juoksuputken läpi vain kerran, mikä vähentää energiahäviötä ja parantaa tehokkuutta.
(2) Sopiva nostokorkeus ja virtausalue
Nostokorkeus: Toimii tyypillisesti 20–300 metrin alueella, joten se sopii erinomaisesti keskikokoisille ja suurille nostokorkeuksille (Peltonin ja Francisin turbiinien välillä).
Virtauksen sopeutumiskyky: Sopii paremmin kohtalaisille virtausnopeuksille kuin Pelton-turbiini, koska sen kompakti juoksuputki mahdollistaa suuremmat virtausnopeudet.
(3) Tehokkuus ja nopeus
Korkea hyötysuhde: Optimaalisissa olosuhteissa hyötysuhde voi nousta 85–90 %:iin, lähellä Peltonin turbiinien tasoa (yli 90 %), mutta on osakuormilla vakaampi kuin Francis-turbiinien.
Suurempi pyörimisnopeus: Vinon veden iskun vuoksi Turgo-turbiinit käyvät yleensä suuremmilla nopeuksilla kuin Pelton-turbiinit, minkä ansiosta ne soveltuvat suoraan generaattorikytkentään ilman vaihteistoa.
(4) Ylläpito ja kustannukset
Yksinkertainen rakenne: Helpompi huoltaa kuin Francis-turbiinit, mutta hieman monimutkaisempi kuin Pelton-turbiinit.
Kustannustehokas: Taloudellisempi kuin Pelton-turbiinit pienissä ja keskisuurissa vesivoimalaitoksissa, erityisesti keskikokoisissa vesivoimalaitoksissa.
3. Vertailu Peltonin ja Francisin turbiinien kanssa
Ominaisuus Turgo-turbiini Pelton-turbiini Francis-turbiini
Nostokorkeus 20–300 m 50–1000+ m 10–400 m
Virtaus Soveltuvuus Kohtalainen virtaus Matala virtaus Keskikorkea virtaus
Hyötysuhde 85–90 % 90 %+ 90 %+ (mutta laskee osakuormalla)
Monimutkaisuus Kohtalainen Yksinkertainen Kompleksinen
Tyypillinen käyttö Pien-/keskikokoinen vesivoima Erittäin korkeapainevesivoima Suurvesivoima
4. Sovellukset
Turgo-turbiini sopii erityisesti:
✅ Pienet ja keskisuuret vesivoimalaitokset (erityisesti 20–300 m vesipatsaan nostokorkeudella)
✅ Nopeat suorakäyttöiset generaattorikäyttösovellukset
✅ Muuttuva virtaus, mutta vakaat paineolosuhteet
Tasapainoisen suorituskykynsä ja kustannustehokkuutensa ansiosta Turgo-turbiini on edelleen tärkeä ratkaisu mikrovesivoimaloihin ja verkon ulkopuolisiin sähköjärjestelmiin maailmanlaajuisesti.
Julkaisuaika: 10. huhtikuuta 2025
