Колесо Пелтона — это высокоэффективная водяная турбина. Водяные турбины используются для производства электроэнергии и служат промышленными источниками энергии. Колесо Пелтона извлекает энергию из поступательного движения воды. Турбины, которые используют этот метод для извлечения энергии, называются импульсными турбинами.
Колесо Пельтона состоит из двух основных частей: турбины и затвора. Турбина имеет форму колеса. Обод колеса покрыт ковшами в виде совков. Когда вода попадает на эти совки, она меняет направление. Большая часть энергии воды передается колесу, которое заставляет его вращаться.
Колесо крепится к валу. Вал соединен с генератором, который преобразует энергию вращения в электрическую энергию. Гидроэнергетика — одна из наиболее широко используемых в мире возобновляемые источники энергии.
Поскольку в колесе Пелтона вместо сжимаемого газа используется вода, вся энергия может быть удалена за одну стадию. Напротив, использование пара для получения энергии требует нескольких турбин. После того, как пар поработает на одной турбине, его необходимо снова сжать. Процесс повторяется до тех пор, пока из пара не будет извлечена вся энергия. Чтобы колесо Пелтона достигло максимальной эффективности, вода должна двигаться в два раза быстрее, чем ведра.
Затвор — это устройство, которое подает воду к колесу. Затвор имеет сопло с отверстием меньше ширины трубы. Когда вода проталкивается через это меньшее отверстие, давление воды уменьшается, но скорость, с которой движется вода увеличена.
Колесо Пелтона было разработано в 1870-х годах. Он назван в честь своего создателя Лестера Аллана Пелтона. Пелтон был американским изобретателем. Его обычно считают одним из отцов современной гидроэнергетики. В 2006 году он был занесен в Национальный зал славы изобретателей.
Водяные турбины были впервые разработаны в 1800-х годах. Они преобразуют энергию движущейся воды в форму, пригодную для промышленных целей. Современные гидротурбины используются для выработки электроэнергии на гидроэлектростанциях.
Турбины можно разделить на две категории. Импульсные турбины, такие как колесо Пелтона, используют кинетическую энергию воды для приведения в движение турбины. Реактивные турбины используют давление воды для приведения в движение турбины. Этот тип турбины должен быть полностью погружен в поток воды. Для эффективной работы они также должны быть заключены в кожух, чтобы поддерживать всасывание.
