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Turbina Kaplan

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La turbina Kaplan fu inventata nel 1913 dal professore austriaco Viktor Kaplan. È una turbina idraulica a reazione che sfrutta piccoli dislivelli, fino a qualche decine di metri, ma con grandi portate, da qualche decina di M3 in su. In termini morfologici sono tre o più pale montate su un albero, solitamente verticale, e regolabili al variare della portata d’acqua, permettendo di mantenere alto il rendimento fino a portate del 20-30% della portata nominale. L’acqua raggiunge la turbina grazie ad una condotta a forma di chiocciola che alimenta tutta la circonferenza, poi attraversa un distributore che da al fluido una rotazione vorticosa, essenziale per imprimere il moto alla girante ove il flusso deviato di 180° la investe assialmente. Allo scarico, come per la Francis, è possibile recuperare energia grazie al diffusore. Con una turbina a elica la regolazione è praticamente nulla, quindi può funzionare solo per una certa portata, ragion per cui il distributore non è nemmeno regolabile. Con la turbina Kaplan, grazie all’orientamento possibile delle pale della girante, è invece possibile l’adattamento alla portata presente. Questo perché ad ogni regolazione del distributore corrisponde un orientazione delle pale e cio permette di farla lavorare con rendimenti molto alti (fino al 90%) in un grande intervallo di portate. Il campo di utilizzazione delle turbine Kaplan lente arriva a cadute massime attorno ai 80 metri e portate sino 50m3/s sovvraponendosi in parte al campo d’utilizzo delle turbine Francio veloci, le quali arrivano a cadute inferiori ai 10 metri e portate che possono superare i 30m3/s. si è soliti usare assieme  turbine ad elica e turbine Kaplan: la turbina ad elica funziona a pieno regime e il fluido eventualmente eccedente viene utilizzato alla turbina Kaplan, qualsiasi sia la sua entità. In questo modo si limitandosi costi d’installazione poiché una turbina Kaplan è molto più costosa di una turbina ad elica, perciò installare solamente turbine Kaplan sarebbe molto dispendioso.
 
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