vesivoimakoneet

Vesivoimakoneet ovat vesivoimaloissa käytettäviä koneita, joiden avulla veden potentiaalienergia muutetaan mekaaniseksi energiaksi turbiinin pyörittämänä ja siitä edelleen sähköenergiaksi generaattorin tuotoksena. Ne ovat keskeisiä elementtejä hydroenergian tuotannossa.

Toimintaperiaate perustuu veden paineen ja virtauksen hyödyntämiseen. Vesi johdetaan varastosta putkistossa turbiinille, jonka lapojen muoto ja ajoitus muuttavat paine-energian kineettiseksi energiaksi. Turbiinin akseli pyörii ja välittää liikkeen generaattoriin, joka muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaaksi. Säädettävät lapojen asennot sekä automaattinen ohjaus mahdollistavat virran ja jännitteen hallinnan tarpeen mukaan.

Turbiinityypit ja käyttöalueet. Impulsioturbiineja, kuten Pelton-turbiineja, käytetään yleensä suurilla putouskorkeuksilla ja pienellä virtaamalla. Reaktioturbiineja, kuten Francis- ja Kaplan-turbiineja, käytetään yleisemmin monipuolisissa olosuhteissa: Francis soveltuu keskitasoisen putouskorkeuden ja suurten virtaamien alueelle, Kaplan on tehokas matalahiertysalueilla suurilla virtaamilla.

Kokonaisuus ja ympäristö. Vesivoimalaan kuuluu padot tai vesivarastot, putkisto, turbiini ja generaattori sekä muuntamot ja ohjausjärjestelmät. Yleisiin lisäyksiköihin kuuluvat retention- tai hälytysjärjestelmät, vesien hallintaan liittyvät erityisratkaisut sekä kalojen ohituskanavat ympäristövaikutusten minimoimiseksi. Pumped-storage-voimalat voivat siirtää vettä korkeamman altaan varastoon sähköntuotannon tarpeen mukaan.

Tehokkuus ja kestävyys. Vesivoimakoneet ovat erittäin tehokkaita, ja kokonaistehokkuudet voivat yleensä olla noin 85–95 prosenttia. Elinkaaret ovat pitkät, ja säännöllinen huolto keskittyy laakereihin, turbiinin osiin ja lapojen kuntoon. Vesivoima on merkittävä alhaisen päästön sähköntuotantomuoto monissa maissa.