Lester Allan Pelton |
Pelton Türbini Mucidi

Hidroelektriğin gelişmesinde büyük katkısı olan Pelton'un yaptığı türbin tasarımı, bugün ufak değişikler ile halen kullanılıyor. O tarihlerde yaptığı tasarımın enerji verimliliğine kimse ulaşamıyordu. Pelton'ın hayatı ve çalışmalarını sizler için inceledik.

A- A+

05.09.2016 tarihli yazı 13133 kez okunmuştur.

Lester Allan Pelton Kimdir?

Amerikalı mucit Allan Pelton 1829-1908 yılları arasında yaşamıştır. Hidroenerji üzerine yaptığı çalışmalar ile Dünya çapında ve Amerika kıtasında hidroelektrik gücünün yayılmasına çok büyük katkıları vardır. İcat ettiği "Pelton Su Çarkı" o zamanlardaki en verimli etkisutürbinitasarımı idi. Allan Pelton hidroelektrik gücün mucitlerinden biri olarak anılır.

1850’li yıllardaki California altın devri sırasında herkes eyalete akın ediyor; toprağı işleyerek ya da madenlerde altın arıyorlardı. Allan Pelton altın arama işinde pekte başarılı olamadı. Bu başarısızlığı onu Sacramentonehri üzerinde balıkçılığa, marangozluğa ve daha sonrasında maden donanımları üzerine çalışmalara yönlendirdi. Buharlı türbinler madencilikte sıkça kullanılıyordu. Fakat yakıt için büyük miktarda odun gerektiriyorlardı. Bu durum maden yakınlarındaki ormanların büyük kısmının yok olmasına yol açtı. Aynı zamanda bu türbin modellerinin verimi oldukça düşüktü.

Pelton Türbini’nin İcadı

Allan Pelton’un çalışma alanları ve “Altına Hücum” dönemi şartları sonucu, madenler yakınındaki dere yataklarından, daha verimli nasıl yararlanabileceği sorusuna yöneldi. O döneme kadar un değirmenlerinde bulunan türbinler en verimli şekilde geniş nehirler üzerinde kullanılabiliyordu ve yüksek hızdaki dağ derelerine ve şelalelerine uygun değildi. Pelton’un aklındaki soru dağlardan gelen suyu yine dağ madenlerine enerji sağlayacak şekilde kullanabilir miyim oldu.

Pelton türbininde güçlü akıntı önce nozul içerisine çarparak potansiyel enerjisi kinetik enerjiye dönüşür. Ardından, oluşan yüksek hızlı jet, enerjiyi türbin miline transfer edenkepçe şeklindeki kanatlara çarparak türbin milini döndürür ve böylece mekanik enerji oluşur.

Bir Pelton çarkının kepçeleri, akışı ikiye bölecek ve neredeyse 180° yön değiştirecek şekilde tasarlanır. İyi tasarlanmış bir Pelton türbininde, kepçe çıkışındaki mutlak hız yaklaşık olarak sıfır olmalıdır. Bu durumda kinetik enerji hemen hemen tamamen mekanik enerjiye dönüştürülmüş olur.

►İlginizi Çekebilir: Otto von Guericke | Vakum Pompası Mucidi

Allan Pelton'un tasarımı 1883 yılında Idaho MiningCompany tarafından açılan en verimli su türbini yarışmasını %90,2 verim sağlayarak kazandı. En yakın rakipleri bile %76,5'lik verime ulaşabildi. Pelton 1888 yılında kendi şirketini kurmaya karar vererek “Pelton Water Wheel Company in San Francisco” şirketini kurdu.

Pelton Türbini’nin Diğer Türbinler ile Karşılaştırılması

Türbinler etki ve tepki türbini olmak üzere ikiye ayrılır. Pelton Türbinleri etki prensibi ile çalışan türbin sınıfına girmektedirler. Diğer iki önemli türbin tür Francis ve Kaplan’dır.

Pelton Türbinleri
► Etki prensibi ile çalışırlar, yüksek hidrolik düşü (200-3000m) ve düşük debi(4-15m3/s) de kullanılırlar.

Kaplan Türbinleri
► Tepki prensibi ile çalışırlar Pelton'a zıt olarak, düşük hidrolik düşü (2-25m) ve yüksek debi de (70-800m3/s) kullanılırlar.
► Şaftları sadece düşey düzlemde bulunur

►İlginizi Çekebilir: Benjamin Franklin

Francis Türbinleri
► Etki ve tepki prensiplerinin her ikisi de bu türbinlerde etkilidir. Orta seviyedeki düşü ve debi ile verimli bir şekilde çalışabilirler.
► Şaftları yatay ve düşey düzlemde bulunabilir