La turbina Pelton è una turbina ad acqua. La turbina Pelton è una turbina a impulso. È adatto soprattutto per l'impiego in centrali idroelettriche con grandi prevalenze tra 100 m e 2.000 m e basse portate da 0,1 m³/s a 20 m³/s. La turbina Pelton è spesso utilizzata nelle centrali elettriche ad acqua di stoccaggio con una capacità fino a 300 MW. La turbina Pelton raggiunge efficienze dell'85% fino al 95%. La turbina Pelton mostra anche un'elevata efficienza nel funzionamento a carico parziale.
L'acqua di alimentazione viene condotta attraverso tubi a pressione o tunnel a pressione alla turbina Pelton. Qui il getto d'acqua emerge come un getto libero ad alta velocità dagli ugelli. L'acqua del motore scorre tangenzialmente sulle pale a forma di semiguscio. Questo carico puntuale della ruota del pattino porta al fatto che le lame del pattino sono esposte a grandi variazioni di carico. Il principio di funzionamento è illustrato nella figura 1a. Per poter spegnere la turbina dell'acqua il più rapidamente possibile in caso di malfunzionamento, dietro l'uscita dell'ugello sono installati dei deflettori di getto. I deflettori del getto possono interrompere il flusso di volume verso la turbina Pelton deviando l'acqua del motore.
Una turbina Pelton può avere fino a 40 pale del rotore. Le singole lame sono divise in due mezze lame. Il profilo di una lama è mostrato in figura 1b. Il flusso tangenziale sulle pale permette una massima conversione dell'impulso in un movimento rotatorio. Le turbine Pelton ruotano ad una velocità fino a 3.000 giri al minuto.
Installando una spirale di ingresso, la turbina Pelton può essere tangenzialmente impressa fino a sei punti. La spirale di ingresso è progettata attorno all'intera circonferenza della turbina Pelton. Di conseguenza, sono installati anche fino a sei ugelli per la conversione della pressione in energia cinetica. La velocità massima dell'acqua all'uscita dell'ugello è di 500 km/h. Questa velocità viene raggiunta da una testa di 1.000 m.
Turbina a getto libero
Pelton wheel