Turbin

Vannet føres gjennom en dyse og ut i friluft før det treffer selve turbinen (skålene). Slike turbiner brukes vanligvis ved store fallhøyder og/eller ved små vannføringer. Virkningsgraden på slike turbiner ligger i dag på omtrent 90–93 prosent.

Peltonturbinen er den mest brukte fristråleturbinen i dag. Vannstrålen treffer skålene som sitter ytterst på hjulet. Her vris strålen helt rundt, og energien overføres til turbinhjulet. Peltonturbinen er en type turbin som er mest effektiv ved store fallhøyder (600 m+) og ved relativt små vannmengder. Turbinen er således brukt i mange norske vannkraftverk som kjennetegnes av store fallhøyder og små vannmengder. Grunnen til at peltonturbinen er mye brukt, er at den:

• er lett å regulere
• tar liten plass (mindre enn tilsvarende turbiner)
• gir små problemer ved overføring av vann

Turbintypen ble oppfunnet av Lester Allan Pelton i 1879.

Fullturbiner er turbiner som er helt fylt med vann. Dette fører til at turbinene klarer å utnytte hele fallhøyden fra det høyeste til det laveste reservoaret. Disse turbinene brukes ved mindre fallhøyder og forholdsvis store vannmengder. Fullturbiner har også en høyere virkningsgrad enn fristråleturbiner. De beste kan ha en virkningsgrad på over 95 prosent.

De to mest brukte fullturbinene er francisturbinen og kaplanturbinen.

Francisturbinen

Francisturbinen brukes ved fallhøyder på mellom 30 og 600 meter. Dette er den mest brukte turbintypen i norske vannkraftverk.

Turbinen ble utviklet av den engelske ingeniøren James B. Francis i 1849. Utseendemessig minner turbinen om et skovlhjul som var vanlig i gamle møller og på hjuldampere.

I en francisturbin ledes vannet inn på turbinhjulet gjennom et spiralformet rør. Dette fordeler vannet jevnt inn til stag og ledeskovler. Ledeskovlene sitter rett før turbinhjulet og brukes både til å regulere vannmengden og til å øke hastigheten på vannet.

Kaplanturbinen

Kaplanturbinen brukes ofte i elvekraftverk med lave fallhøyder på cirka 10 til 60 meter, men krever da store vannmengder. Derfor brukes denne turbinen mye i elvekraftverk. Turbinen ble utviklet av Viktor Kaplan i 1912. Utformingen av turbinen kan minne om propellen til et skip.