Kaplanturbin – Francisturbin – Peltonturbin

Her er de tre turbintypene du finner i vannkraftverk i dag

Turbiner er en videreutvikling av vannhjul som i tillegg til fallhøyden også utnytter en virvelkomponent i vannet.

Francisturbinen er den mest brukte turbintypen i norske vannkraft, men er utviklet i USA.
Francisturbinen er den mest brukte turbintypen i norske vannkraft, men er utviklet i USA. (Bilde: Rainpower)

Turbiner er en videreutvikling av vannhjul som i tillegg til fallhøyden også utnytter en virvelkomponent i vannet.

Utviklingen startet på 1700-tallet og det er utviklet en rekke varianter. I dag er det hovedsakelig tre typer som er i bruk i vannkraftverk.

Kaplanturbinen er best egnet for lave fallhøyder og er den mest brukte turbinen i elvekraftverk. Løpehjulet er formet som en propell og bladenes vinkel kan justeres for å tilpasse varierende vannføring. Turbinen ble utviklet av den østerrikske sivilingeniøren og professoren Victor Kaplan, mens han ledet vannkraftdivisjonen ved Deutsche Technische Hochschule Brünn, et tyskspråklig teknisk universitet i Brno i daværende Østerrike-Ungarn, i dag Tsjekkia. Turbindesignet ble først beskrevet i 1912, syv år senere ble den første prototypen bygget. Voith, som har levert turbinen til Vamma kraftverk, var først ute med en kommersiell Kaplanturbin i 1922, den ga 800 kW.

Den siste kaplanturbinen montert i Norge kom nylig på plass i Vamma kraftverk, ved Glomma mellom Askim og Skiptvedt kan gi 127 MW. Slukeevnen er 500m3/sekund og det er 750 tonn roterende masse.

Francisturbinen er best egnet til midlere fallhøyder, 50–750 meter og er den mest brukte turbintypen i norske vannkraft. Den ble utviklet i USA i 1849 av den engelske ingeniøren James B. Francis og regnes som en videreutvikling av reaksjonsturbinen eller segnerhjulet som ble funnet opp av den tyske fysikeren Johann Andreas von Segner i 1755. I en Francisturbin ledes vannet inn forbi stillbare ledeskovler, inn på løpehjulet.  Gjennom løpehjulet bøyes vannstrømmen til aksial retning, og forlater turbinen gjennom sugerøret, dette gjør at hele fallhøyden blir utnyttet.

Peltonturbinen er den vanligste turbinen i norske vannkraftanlegg med fallhøyde over 400 meter. Den er en videreutvikling av det gamle vannhjulet og ble funnet opp av amerikaneren Lester Allan Pelton. Han var selvlært uten formell utdannelse. Vannet føres fra en høyereliggende dam gjennom rør og spruter med høy fart fra dyser mot skålformete skovler på løpehjulet. Det sveitsiske kraftverket Bieudron har verdensrekorden med en fallhøyde på 1883 meter. Når vannet kommer ut av dysene er trykket nesten 19 MPa og hastigheten på vannet 192 m/s. I Norge har Jostedal kraftverk størst fallhøyde, 1186 meter.

Kilder: Encyclopædia Britannica, Store norske leksikon, Wikipedia.

Les også

Kommentarer (17)

Kommentarer (17)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå