Arten von Wasserturbinen für Wasserkraftanlagen: von Pelton- über Francis- bis Kaplan-Turbine bietet jede Turbinentyp spezifische Vorteile für verschiedene Fallhöhen und Durchflussmengen.
10 Arten von Wasserturbinen für Wasserkraftanlagen
Wasserenergie ist eine der ältesten und effizientesten Formen der Energieerzeugung. Wasserturbinen sind das Herzstück jeder Wasserkraftanlage. Sie wandeln die mechanische Energie des Wassers in elektrische Energie um. In diesem Artikel werden wir 10 verschiedene Arten von Wasserturbinen untersuchen, die in Wasserkraftanlagen verwendet werden.
1. Pelton-Turbine
Die Pelton-Turbine ist eine Impulsturbine und ideal für hohe Fallhöhen und geringe Durchflussmengen. Speziell entworfene Schaufeln, sogenannte Becher oder Peltons, werden vom Wasserstrahl getroffen, wodurch die Turbine in Bewegung gesetzt wird.
2. Francis-Turbine
Die Francis-Turbine ist eine Reaktionsturbine und eignet sich für mittlere Fallhöhen und Durchflussmengen. Das Wasser strömt radial-zentripetal durch die Schaufeln und ändert dabei sowohl seine Geschwindigkeit als auch Druck.
3. Kaplan-Turbine
Die Kaplan-Turbine ist eine Axial-Flow-Reaktionsturbine und wird häufig in Anlagen mit niedrigen Fallhöhen und hohen Durchflussmengen eingesetzt. Sie hat verstellbare Schaufeln, die eine effiziente Energieumwandlung auch bei variierenden Durchflussbedingungen ermöglichen.
4. Turgo-Turbine
Die Turgo-Turbine ist ebenfalls eine Impulsturbine, jedoch unterscheidet sie sich von der Pelton-Turbine durch ihren geneigten Strahleingang, was sie effizienter für mittelhohe Fallhöhen macht.
5. Banki-Turbine (auch Crossflow-Turbine genannt)
Die Banki-Turbine, oder Crossflow-Turbine, ist eine vielseitige Impulsturbine, die sich gut für geringe bis mittlere Fallhöhen eignet. Das Wasser strömt horizontal durch die Turbine und wird durch die Schaufeln in Drehung versetzt.
6. Propeller-Turbine
Die Propeller-Turbine ist eine Reaktionsturbine, die ähnlich wie die Kaplan-Turbine funktioniert, jedoch hat sie im Allgemeinen feste Schaufeln. Diese Turbinen bieten eine kosteneffiziente Lösung für niedrige Fallhöhen und hohe Durchflussmengen.
7. Deriaz-Turbine
Die Deriaz-Turbine ist eine Mischform aus Kaplan- und Francis-Turbine. Sie hat verstellbare Schaufeln und eignet sich gut für variable Fallhöhen und Durchflussmengen.
8. Typhonturbine
Die Typhonturbine ist speziell für sehr geringe Fallhöhen und hohe Durchflussmengen entwickelt worden. Sie nutzt eine horizontale Achse und hat schraubenförmige Schaufeln.
9. Bulb-Turbine
Die Bulb-Turbine ist eine mit Kaplan- oder Propeller-Turbine kombinierte Konstruktion, bei der der Generator im Wasserweg untergebracht ist. Diese Bauweise reduziert Verluste und ist ideal für geringe Fallhöhen.
10. Archimedes-Schnecke
Die Archimedes-Schnecke ist eine der ältesten und einfachsten Wasserkrafttechnologien. Sie eignet sich hervorragend für sehr geringe Fallhöhen und moderate Durchflussmengen. Die schraubenförmige Konstruktion wandelt die Wasserenergie direkt in mechanische Energie um.
Fazit
Jede dieser Wasserturbinen hat ihre speziellen Einsatzbereiche und Vorteile. Die Wahl der richtigen Turbine hängt von der Fallhöhe, der Durchflussmenge und den spezifischen Anforderungen der Wasserkraftanlage ab. Durch die richtige Auswahl und Kombination dieser Technologien kann eine effiziente und nachhaltige Energieerzeugung realisiert werden.
