Vad är ett Pelton-hjul?

Pelton-hjulet är en högeffektiv vattenturbin. Vattenturbiner används för att producera el och fungera som industriella kraftkällor. Pelton-hjulet fungerar genom att utvinna energi från framåtmomentet i vattnet. Turbiner som använder denna metod för att utvinna energi kallas impulsturbiner.

Ett Pelton-hjul består av två grunddelar, turbinen och pennstocken. Turbinen är formad som ett hjul. Hjulets kant är täckt med hinkar formade som skopor. När vatten träffar dessa skopor ändrar det riktning. Det mesta av energin i vattnet överförs till hjulet, vilket får det att svänga.

Hjulet är fäst på en axel. Axeln är ansluten till en generator som omvandlar rotationsenergin till elektrisk kraft. Vattenkraft är en av världens mest använda förnybara energikällor.

Eftersom Pelton-hjulet använder vatten istället för komprimerbar gas kan all energi tas bort i ett enda steg. Däremot kräver flera turbiner att använda ånga för att utnyttja energi. När ångan fungerar på en turbin måste den komprimeras igen. Processen upprepas tills all energi extraheras från ångan. För att Pelton-hjulet ska nå maximal verkningsgrad måste vattnet röra sig dubbelt så snabbt som skoporna.

Penstocken är den apparat som leder vatten till hjulet. Penstocken har ett munstycke med en öppning som är mindre än rörets bredd. När vattnet tvingas genom denna mindre öppning minskar vattentrycket, men hastigheten med vilken vattnet rör sig ökas.

Pelton-hjulet designades på 1870-talet. Den är uppkallad efter sin skapare, Lester Allan Pelton. Pelton var en amerikansk uppfinnare. Han anses allmänt vara en av fäderna till modern vattenkraft. 2006 togs han in i National Inventors Hall of Fame.

Vattenturbiner utvecklades först på 1800-talet. De konverterar energin från rörligt vatten till en form som är användbar för industriella ändamål. Moderna vattenturbiner används för att producera el i vattenkraftverk.

Turbiner kan delas in i två kategorier. Impulsturbiner som Pelton-hjulet använder den kinetiska energin i vatten för att flytta turbinen. Reaktionsturbiner förlitar sig på vattentryck för att flytta turbinen. Denna typ av turbin måste vara helt nedsänkt i vattenflödet. För att fungera effektivt måste de också vara inneslutna så att sugningen upprätthålls.