Пелтонова турбина (такође преведено: Пелтонов водени точак или Бурденова турбина, енглески: Пелтонов точак или Пелтонова турбина) је врста ударне турбине коју је развио амерички проналазач Лестер В. Развио ју је Алан Пелтон. Пелтонове турбине користе воду за проток и ударају у водени точак да би добиле енергију, што се разликује од традиционалног воденог точка са убризгавањем нагоре покретаног тежином саме воде. Пре него што је Пелтонов дизајн објављен, постојало је неколико различитих верзија ударне турбине, али су биле мање ефикасне од Пелтоновог дизајна. Након што вода напусти водени точак, вода обично и даље има брзину, трошећи велики део кинетичке енергије воденог точка. Геометрија Пелтонове лопатице је таква да импелер напушта импелер само веома малом брзином након што ради на половини брзине млаза воде; стога, Пелтонов дизајн скоро у потпуности хвата енергију удара воде, тако да има високо ефикасну водену турбину.
Након што високоефикасан брзи проток воде уђе у цевовод, јак водени стуб се усмерава ка лопатицама вентилатора у облику канте на покретном точку кроз игличасти вентил да би покретао покретни точак. Ово је такође познато као ударне лопатице вентилатора, оне окружују периферију погонског точка и заједнички се називају погонски точак. (Види фотографију за детаље, Винтиџ Пелтонова турбина). Како млаз воде удара у лопатице вентилатора, смер протока воде ће се променити због облика канте. Сила удара воде ће деловати на канту са водом и систем покретног точка, и искористити то за ротирање покретног точка; сам смер протока воде је „неповратан“, а излаз за проток воде је постављен изван канте са водом, а брзина протока воде ће пасти на веома малу брзину. Током овог процеса, импулс млаза флуида ће се пренети на покретни точак, а одатле на водену турбину. Дакле, „шок“ заиста може да изврши рад за турбину. Да би се максимизирала снага и ефикасност рада турбине, систем ротора и турбине је пројектован тако да удвостручи брзину млаза флуида на канту. И веома мали део оригиналне кинетичке енергије млаза флуида остаће у води, што доводи до тога да се канта празни и пуни истом брзином (видети закон очувања масе), тако да се улазни флуид под високим притиском може наставити убризгавати без прекида. Нема потребе за расипањем енергије. Обично се две канте монтирају једна поред друге на ротор, што ће омогућити да се проток воде подели у две једнаке цеви за млазеве (видети слику). Ова конфигурација уравнотежује силе бочног оптерећења на ротору и помаже у обезбеђивању глаткоће, док се кинетичка енергија из млазева флуида такође преноси на ротор хидротурбине.
Пошто су вода и већина течности готово нестишљиве, скоро сва расположива енергија се хвата у првој фази након што флуид уђе у турбину. Пелтонове турбине, с друге стране, имају само један покретни део точка, за разлику од гасних турбина које раде на стишљиве флуиде.
Практична примена Пелтонове турбине су један од најбољих типова турбина за производњу хидроелектричне енергије и најпогоднији су тип турбине за окружење када расположиви извор воде има веома високе висине пада и ниске протоке. Пелтонова турбина је најефикаснија у окружењу са високим падом и ниским протоком, чак и ако је подељена на два тока, она и даље садржи исту енергију у теорији. Такође, цевоводи који се користе за два убризгана тока морају бити упоредивог квалитета, од којих један захтева дугачку танку цев, а други кратку широку цев. Пелтонове турбине се могу инсталирати на локацијама свих величина. Већ постоје хидроелектране са хидрауличним вертикалним Пелтоновим турбинама у тонском разреду. Њихова највећа инсталациона јединица може бити до 200 MW. Најмање Пелтонове турбине, с друге стране, широке су само неколико центиметара и могу се користити за извлачење енергије из потока који теку само неколико галона у минути. Неки кућни водоводни системи користе водене точкове Пелтоновог типа за испоруку воде. Ове мале Пелтонове турбине се препоручују за употребу на висинама воденог пара од 9,1 м или више како би се генерисала значајна снага. Тренутно, у складу са протоком воде и дизајном, висина воденог пара на месту инсталације Пелтонове турбине је пожељно у распону од 14,9 до 1.799,8 метара, али тренутно не постоји теоријско ограничење.
Време објаве: 02.04.2022.
