Водната турбина е еден вид турбинска машина во флуидните машини. Уште околу 100 година п.н.е. е роден прототипот на водена турбина - водена турбина. Во тоа време, главната функција била да погонува машини за преработка на жито и наводнување. Водната турбина, како механички уред напојуван од проток на вода, се развила до сегашната водена турбина, а нејзиниот опсег на примена е проширен. Каде тогаш главно се користат современите водни турбини?
Водната турбина главно се користи за пумпано-акумулаторска електрана. Кога оптоварувањето на енергетскиот систем е помало од основното оптоварување, може да се користи како водна пумпа за да се искористи вишокот капацитет за производство на енергија за пумпање вода од резервоарот низводно до резервоарот нагоре и складирање на енергија во форма на потенцијална енергија; кога оптоварувањето на системот е поголемо од основното оптоварување, може да се користи како водна турбина за производство на електрична енергија за прилагодување на врвното оптоварување. Затоа, чисто пумпано-акумулаторската електрана не може да ја зголеми моќноста на енергетскиот систем, но може да ја подобри економичноста на работењето на термо-генераторските единици и да ја подобри целокупната ефикасност на енергетскиот систем. Од 1950-тите, пумпаните-акумулаторски единици се широко ценети и брзо развиени низ целиот свет.
Пумпните акумулатори развиени во рана фаза или со висок притисок на вода најчесто користат три типа машини, односно се составени од генераторски мотор, водена турбина и водена пумпа поврзани сериски. Нивната предност е што водната турбина и водната пумпа се дизајнирани одделно, што може да има висока ефикасност, а насоката на ротација на единицата е иста при генерирање и пумпање, што може брзо да се претвори од производство на енергија во пумпање или од пумпање во производство на енергија. Во исто време, турбината може да се користи за стартување на единицата. Негови недостатоци се високата цена и големите инвестиции во електрана.
Сечилата на турбинската турбина со наклонета проточна пумпа можат да ротираат и сепак да имаат добри работни перформанси кога се менуваат притисокот на водата и оптоварувањето. Сепак, ограничен од хидрауличните карактеристики и цврстината на материјалот, нејзиниот максимален притисок на водата бил само 136,2 m во раните 1980-ти (електрана Коген бр. 1 во Јапонија). За поголеми притисок на водата, потребни се турбини со пумпи Францис.
Пумпната централа е опремена со горен и долен резервоар. Под услов да се складира иста енергија, зголемувањето на притисокот може да го намали капацитетот на складирање, да ја зголеми брзината на единицата и да ги намали трошоците за проектот. Затоа, електраните за складирање на енергија со висок притисок над 300 метри брзо се развиваат. Францис пумпната турбина со најголем воден притисок во светот е инсталирана во електраната Беинабашта во Југославија. Нејзината моќност на една единица е 315 MW, а водениот притисок на турбината е 600,3 метри; пумпата има воден притисок од 623,1 m и брзина на ротација од 428,6 R/min. Таа беше пуштена во работа во 1977 година. Од 20 век, хидроенергетските единици се развиваат кон високи параметри и голем капацитет. Со зголемувањето на капацитетот на гориво во електроенергетскиот систем и развојот на нуклеарната енергија, со цел да се реши проблемот со разумно намалување на врвните вредности, земјите низ целиот свет активно градат пумпни електрани, покрај енергичното развивање или проширување на големи електрани во главните водоводни системи. Затоа, пумпните турбини брзо се развија.
Како енергетска машина што ја претвора енергијата на протокот на вода во ротирачка механичка енергија, водената турбина е неопходен дел од генераторот на водената турбина. Денес, проблемот со заштитата на животната средина станува сè посериозен. Хидроенергијата, метод за производство на енергија што користи чиста енергија, ја зголемува својата примена и промоција. Со цел целосно да се искористат различните хидраулични ресурси, плимата и осеката, обичните реки со низок пад, па дури и брановите, исто така, привлекоа широко внимание, што доведе до брз развој на цевчести турбини и други мали единици.
Време на објавување: 06.04.2022
