Turbina wodna, lub też turbina hydrauliczna, jest silnikiem wodnym, którego zadaniem jest wykorzystywanie energii mechanicznej wody i przetwarzanie jej na ruch obrotowy. Za wprowadzenie turbiny w ruch, odpowiada wirnik, który wyposażony jest w łopatki.
Najczęściej, turbina wodna jest stosowana w celu napędzania prądnic w elektrowniach wodnych. Jest ona określana mianem silnika hydrokinetycznego lub silnika przepływowego.
Rodzaje turbin wodnych
Istnieje kilka podstawowych rodzajów, na jakie dzielą się turbiny wodne. Główny podział turbin dzieli je na akcyjne (natryskowe) i reakcyjne (naporowe). Każda z nich ma nieco inną budowę, parametry oraz zastosowanie. Konkretny rodzaj turbin jest więc dostosowywany do sytuacji i trybu prac. Dopasowanie właściwej turbiny wodnej do miejsca, pozwala na uzyskanie jak najlepszych osiągów.
Turbiny wodne bardzo często wykorzystywane są w elektrowniach wodnych.
Najbardziej znane turbiny wodne, jakie może jakie wyróżniamy, to:
- Turbina Kaplana – śmigłowa – jest ona bardzo podobna do turbiny Francisa, jeśli chodzi o konstrukcję. Może być ona pionowa lub pozioma. Znajduje swoje zastosowanie przede wszystkim w okrętach.
- Turbina Francisa może zostać wykonana w dowolnym rozmiarze, w zależności od miejsca, w jakim ma być ona stosowana. Jest to typ turbiny, który cechuje się szczególną uniwersalnością. Dzięki temu, można dopasować ją do konkretnej konstrukcji. Jeśli chodzi o zastosowanie – turbiny Francisa (pionowe) są wykorzystywane bardzo często w niewielkich elektrowniach wodnych. Poza tym, znajdują one swoje zastosowanie w małych, średnich i dużych spadkach.
- Turbina Peltona – jest ona wykorzystywana w dużych spadkach.
- Turbina Deriaza – jest ona bardzo często stosowana w elektrowniach szczytowo pompowych. Co ciekawe, ten rodzaj turbiny, po odwróceniu można wykorzystać jako pompę.
- Turbina Banki Michella – są one wykorzystywane w małych elektrowniach wodnych i na spadach od 2 do 50 metrów, czyli w przypadku spadków średnich.
- Turbina Tesli jest również nazywana turbiną talerzową. Jest ona wykorzystywana w różnych gałęziach hydrauliki.
Oprócz konkretnych odmian, turbiny wodne mogą być również zielone ze względu na ich szybkobieżność.
Zastosowanie turbin wodnych
Wszystkie powyżej wymienione rodzaje turbin wodnych, znajdują swoje zastosowanie w szeroko pojętym przemyśle. Podstawowym zadaniem każdej turbiny, jest napędzanie prądnic w elektrowniach wodnych. Oprócz tego, turbiny wodne dość często są wykorzystywane do napędzania młynów wodnych.
Nierzadko jednak można spotkać się z zastosowaniem konkretnego rodzaju turbin wodnych, w tartakach oraz w różnych zakładach produkcyjnych. W takich przypadkach, głównym zadaniem turbiny, jest napędzanie pił mechanicznych.
Woda, jaka kierowana jest na turbinę, jest równa mocy konkretnej elektrowni wodnej. Ilość wody, która jest umiejscowiona w zbiornikach, może jednak stale ulegać zmianie. Na powstawanie takich zmian, największy wpływ ma źródło zasilania rzeki.
Znaczy to, iż wpływ na jakość i sprawność pracy turbiny wodnej, mają pobliskie naturalne zbiorniki wodne lub wody gruntowe. Na pracę turbiny ma również wpływ ukształtowanie pobliskiego terenu. Poza tym, istotne w tym przypadku są także opady i ich roczna ilość oraz rodzaj gruntu przy rzece.
W Polsce, większość turbin wodnych, jaka stosowana jest w przemyśle, to turbiny reakcyjne, czyli turbiny Kaplana, Deriaza, Francisa i Tesli.
Poszczególne miejsca, w których używa się turbin wodnych, to między innymi:
- Elektrownie szczytowo pompowe,
- Elektrownie wodno zbiornikowe
- Elektrownie wodne – przepływowe,
- Elektrownie wykorzystujące przypływy i odpływy.
Liczne rodzaje turbin wodnych znajduje swoje zastosowanie w energetyce wodnej. Jest to dział odpowiedzialny za wytwarzanie energii elektrycznej poprzez zastosowanie turbin wodnych. Silniki, jakimi są turbiny wodne, zapewniają wytwarzanie ogromnej ilości energii.
Metoda ta jest wykorzystywana przez elektrownie i zakłady produkcyjne na całym świecie.
Warto dodać, iż stosowanie konkretnych rodzajów turbin wodnych, pozwoli nam sporo zaoszczędzić, jednocześnie uzyskując ogromne ilości energii elektrycznej. Zakup turbin wodnych wiąże się więc z zaoszczędzeniem czasu i kosztów eksploatacji turbiny.
Elektrownia wodna oraz inne miejsca, które wykorzystują turbiny wodne, będą więc osiągać lepsze wyniki w produkcji energii elektrycznej, przy znacznie obniżonych nakładach. Miejsca te powinny również zadbać o to, by regularnie serwisować turbiny. Dzięki temu ich żywotność zwiększy się kilkukrotnie.
