Ejemplo de turbina Pelton
Por la patente:
Por la forma de transmisión de la energía:
Por la dirección del chorro del rodete:
Por la posición del eje:
Por el tipo de instalación:
Los tipos de turbinas más comunes:
Un chorro de agua convenientemente dirigido y regulado, incide sobre las cucharas del rodete que se encuentran uniformemente distribuidas en la periferia de la rueda. Debido a la forma de la cuchara, el agua se desvia sin choque, cediendo toda su energía cinética, para caer finalmente en la parte inferior y salir de la máquina. La regulación se logra por medio de una aguja colocada dentro de la tubera. Este tipo de turbina se emplea para saltos grandes y presiones elevadas.
Son turbinas de reacción de flujo radial y admisión total, muy utilizadas en saltos de altura media, equipadas con un distribuidor de alabes regulables y un rodete de alabes fijos. En las turbinas Francis rápidas la admisión sigue siendo radial, pero la salida tiende a ser axial. La turbina está fuertemente encastrada en el hormigón para evitar las vibraciones a bajo régimen. En estas turbinas el agua se desplaza como encauzada en una conducción forzada, pasando del distribuidor -fijo-al rodete -móvil- al que cede su energía, sin entrar, en ningún momento, en contacto con la atmósfera. En las turbinas Francis los alabes distribuidores que regulan el caudal de agua que entra al rodete giran accionados mediante bielas accionadas por un anillo exterior que sincroniza su movimiento. Destaca la importancia de la carcasa y su caracol, en contraste con la envoltura de una Pelton.
Es una turbina de reacción, radioaxial. Alabes móviles, se mueven automáticamente al variar las condiciones de operación, lo que hace que la eficiencia se mantenga prácticamente constante durante el funcionamiento. Esta diseñada para grandes gastos 500 m3/s,pero para cargas menores a los 80 metros.
En los casos en que el agua sólo circule en dirección axial por los elementos del rodete, tendremos las turbinas de hélice o Kaplan. Las turbinas Kaplan tienen álabes móviles para adecuarse al estado de la carga. Esta turbinas aseguran un buen rendimiento aún con bajas velocidades de rotación.
Se utiliza con una gama muy amplia de caudales (entre 20 l/seg y 10 mˆ3 /seg) y una horquilla de saltos entre 1 y 200 m. Su rendimiento máximo es inferior al 87 %, pero se mantiene casi constante cuando el caudal desciende hasta el 16% del nominal, y tiene un mínimo técnico inferior al 10% del caudal de diseño.El agua entra en la turbina a través de un distribuidor, y pasa a través de la primera etapa de alabes del rodete, que funciona casi completamente sumergido (incluso con un cierto grado de reacción). Después de pasar por 4 esta primera etapa, el flujo cambia de sentido en el centro del rodete y vuelve a cruzarlo en una segunda etapa totalmente de acción. Ese cambio de dirección no resulta fácil y da lugar a una serie de choques que son la causa de su bajo rendimiento nominal.
El rendimiento de estos tipos de turbinas se encuentra del orden del 90% como mínimo y 93% lo más típico.
