水車５タイプ、これだけ押さえれば満点！構造から理解する部分負荷運転時の効率

2023/1/10 2024/1/27 電力

１．ペルトン水車

水車の種類は衝動水車です。適応落差は１５０ｍ程度以上の高落差で使用　されます。
負荷変動に対しては、ニードル弁で流量調整を行いつつ、ノズル数を切り替えることで、絞り損失を低減します。部分負荷運転時の効率の低下は少ないです。

２．フランシス水車

水車の種類は反動水車です。適応落差は５０～５００ｍ程度の中・高落差で使用されます。
ランナベーンが固定されている為、負荷変動に対しては、ガイドベーンの開度を調整して流量調整を行います。部分負荷運転時の効率の低下は大きいです。最高効率は定格出力においては高くなるが、軽負荷時には効率が大きく低下してしまう。

３．プロペラ水車

水車の種類は反動水車です。適応落差は２０～８０ｍ程度の低・中落差で使用されます。
プロペラ水車は、構造によって３種類が存在します。可動羽根で、縦軸型のものをカプラン水車と呼びます。負荷変動に対しては、可動形のランナベーンを調整して流量調整を行います。部分負荷運転時の効率の低下は少ないです。
また、可動羽根で、横軸型である水車のうち、発電機が流水路内にあるタイプをバルブ水車と呼びます。一方で、可動羽根で、横軸型である水車のうち、発電機が流水路外にあるタイプをチューブラ水車と呼びます。ランナベーンが固定されている為、負荷変動に対しては、ガイドベーンの開度を調整して流量調整を行います。部分負荷運転時の効率の低下は大きいです。
負荷変動に対しては、ガイドベーンの開度を調整して流量調整を行います。部分負荷運転時の効率の低下は大きいです。