A turbina Kaplan é uma turbina hidráulica que utiliza pequenos gradientes, de até algumas dezenas de metros, mas com grandes vazões, de 200/300 m³ / s.
Construtivamente, esse tipo de turbina hidráulica é uma hélice, onde as pás podem ser orientadas, já que o fluxo de água varia. Esta regulação permite que o desempenho permaneça alto até taxas de fluxo de 20-30% do fluxo nominal.
A turbina normalmente é equipada com defletores de estator fixos que orientam o fluxo. A eficiência da turbina pode ser otimizada para uma faixa mais ampla do que a taxa de fluxo ideal. Essa regulagem é realizada por meio de um sistema de orientação dos defletores do estator quando a vazão varia.
O líquido chega à turbina Kaplan por meio de um conduíte em forma de espiral que alimenta toda a circunferência. A água então passa por um distribuidor que dá ao fluido uma rotação giratória. Essa rotação é essencial para transmitir movimento ao impulsor, onde o fluxo defletido em 90 ° o reverte axialmente.
Ao contrário da turbina Francis, no escapamento é possível recuperar energia graças ao difusor.
As turbinas Kaplan são utilizadas em usinas hidrelétricas com baixa pressão e baixa pressão de água.
A turbina Kaplan foi inventada em 1913 pelo professor austríaco Viktor Kaplan. A invenção representou um impulso tecnológico para a energia hidrelétrica e renovável.
Qual é o desempenho de uma turbina Kaplan?
A turbina Kaplan permite trabalhar com eficiências de até 90%.
Graças à orientação das pás do impulsor, é possível se adaptar ao fluxo da corrente. Isso ocorre porque cada configuração do distribuidor corresponde a uma orientação das lâminas. Esse recurso permite que você trabalhe com desempenhos muito altos em uma ampla gama de fluxos.
Essas turbinas são construídas com dupla regulagem (no impulsor e no distribuidor). Ou com regulagem simples (no rotor). A dupla regulagem permite um melhor aproveitamento de baixas vazões, mas torna-o mais caro do que um Francis de igual potência.
Características da turbina Kaplan
Com uma turbina a hélice, a regulagem é praticamente zero, então ela só funciona para uma certa faixa, então o distribuidor não é nem regulável.
Este tipo de turbina hidráulica pode ser fabricada com eixo horizontal, inclinado ou vertical.
O campo de uso das turbinas de câmera lenta Kaplan atinge caudais máximos em torno de 80 me vazões de até 50 m³ / s. Supera parcialmente o campo de utilização das turbinas Francis rápidas, que atingem quedas menores que 10 me podem ultrapassar 300 m³ / s
É comum usar turbinas de hélice e turbinas Kaplan - as turbinas de hélice funcionarão em plena capacidade e qualquer excesso de fluido irá para as turbinas Kaplan, qualquer que seja seu tamanho.
