水力發電

水 輪 類 型

不 同 的 水 電 系 統 ， 使 用 不 同 大 小 及 的 不 同 轉 輪 （ 與 水 流 直 接 接 觸 的 轉 動 部 分 ） 的 水 輪 機 。 水 輪 機 主 要 類 型 包 括 ： 弗 蘭 西 斯 水 輪 機 、 螺 旋 槳 水 輪 機 、 和 佩 爾 頓 水 輪 機 等 等 。

弗 蘭 西 斯 軸 水 輪 機

這 是 水 電 站 最 常 見 的 水 輪 機 類 型 。 水 流 循 徑 向 由 轉 輪 外 側 經 彎 曲 的 葉 片 流 入 中 央 。 這 類 水 輪 機 適 用 於 水 頭 差 由 2 米 到 200 米 的 水 電 站 ， 其 轉 換 效 率 可 以 達 到 90 ％ 。

上 圖 ： 典 型 的 弗 蘭 西 斯 水 輪 機

螺 旋 槳 水 輪 機

螺 旋 槳 水 輪 機 是 一 種 軸 向 水 流 的 水 輪 機 。 根 據 設 計 水 頭 ， 螺 旋 槳 的 轉 輪 有 3 到 6 片 葉 片 。 葉 片 類 似 船 用 螺 旋 槳 一 樣 運 作 ， 不 過 轉 動 方 向 相 反 。 這 類 水 輪 機 通 常 在 水 頭 差 2 米 到 30 米 的 水 電 站 使 用 。 其 中 有 一 類 螺 旋 槳 水 輪 機 叫 做 "Kaplan 水 輪 機 " 。 這 類 水 輪 機 的 葉 片 角 度 可 作 調 校 ， 因 此 在 不 同 輸 出 功 率 的 情 況 下 也 可 以 獲 得 較 高 轉 換 效 率 。

上 圖 ： 典 型 的 螺 旋 槳 水 輪 機

佩 爾 頓 水 輪 機

佩 爾 頓 水 輪 機 的 轉 輪 包 含 一 組 繞 着 輪 軸 安 裝 的 桶 狀 或 者 杯 狀 的 水 斗 。 這 類 水 輪 通 常 不 浸 入 水 中 ， 而 是 在 空 氣 中 通 過 高 壓 水 流 衝 擊 到 水 斗 帶 動 轉 輪 旋 轉 。 水 流 的 動 力 能 藉 此 轉 移 到 轉 輪 上 。 此 類 水 輪 機 用 於 水 頭 差 高 於 250 米 的 地 方 。

上 圖 ： 典 型 的 佩 爾 頓 水 輪 機