Peltonhjulet är en högeffektiv vattenturbin. Vattenturbiner används för att tillverka elektricitet och fungerar som industriella kraftkällor. Peltonhjulet fungerar genom att extrahera energi från vattnets framåtgående momentum. Turbiner som använder denna metod för att utvinna energi kallas impulsturbiner.
Ett Peltonhjul består av två grundläggande delar, turbinen och pennstocken. Turbinen är formad som ett hjul. Fälgen på hjulet är täckt med hinkar formade som skopor. När vattnet träffar dessa skopor ändrar det riktning. Det mesta av energin i vattnet överförs till hjulet, vilket får det att snurra.
Hjulet är fäst på en axel. Axeln är kopplad till en generator, som omvandlar rotationsenergin till elektrisk kraft. Vattenkraft är en av världens mest använda förnybara energikällor.
Eftersom Pelton-hjulet använder vatten istället för komprimerbar gas kan all energi avlägsnas i ett enda steg. Användning av ånga för att utnyttja energi kräver däremot flera turbiner. Efter att ångan har arbetat på en turbin måste den komprimeras igen. Processen upprepas tills all energi har utvunnits från ångan. För att Pelton-hjulet ska nå maximal effektivitet måste vattnet röra sig dubbelt så snabbt som hinkarna.
Pennstocken är den apparat som för vatten till hjulet. Pennstocken har ett munstycke med en öppning som är mindre än rörets bredd. När vatten tvingas genom denna mindre öppning minskar vattentrycket, men hastigheten med vilken vattnet rör sig ökar.
Peltonhjulet designades på 1870-talet. Den är uppkallad efter dess skapare, Lester Allan Pelton. Pelton var en amerikansk uppfinnare. Han anses allmänt vara en av fäderna till modern vattenkraft. 2006 valdes han in i National Inventors Hall of Fame.
Vattenturbiner utvecklades först på 1800-talet. De omvandlar energin från rörligt vatten till en form som är användbar för industriella ändamål. Moderna vattenturbiner används för att tillverka elektricitet i vattenkraftverk.
Turbiner kan delas in i två kategorier. Impulsturbiner som Pelton-hjulet använder vattnets kinetiska energi för att flytta turbinen. Reaktionsturbiner är beroende av vattentrycket för att flytta turbinen. Denna typ av turbin måste vara helt nedsänkt i vattenflödet. För att fungera effektivt måste de också vara inneslutna så att suget bibehålls.