Ο τροχός Pelton είναι ένας υδροστρόβιλος υψηλής απόδοσης. Οι υδροστρόβιλοι χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και χρησιμεύουν ως βιομηχανικές πηγές ενέργειας. Ο τροχός Pelton λειτουργεί εξάγοντας ενέργεια από την μπροστινή ορμή του νερού. Οι τουρμπίνες που χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο για την εξαγωγή ενέργειας ονομάζονται τουρμπίνες ώθησης.
Ένας τροχός Pelton αποτελείται από δύο βασικά μέρη, τον στρόβιλο και τον πηνίο. Η τουρμπίνα έχει σχήμα τροχού. Το χείλος του τροχού καλύπτεται με κουβάδες σε σχήμα σέσουλας. Καθώς το νερό χτυπά αυτές τις σέσουλες, αλλάζει κατεύθυνση. Το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας στο νερό μεταφέρεται στον τροχό, με αποτέλεσμα να περιστρέφεται.
Ο τροχός είναι στερεωμένος σε έναν άξονα. Ο άξονας συνδέεται με μια γεννήτρια, η οποία μετατρέπει την περιστροφική ενέργεια σε ηλεκτρική ισχύ. Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας παγκοσμίως.
Δεδομένου ότι ο τροχός Pelton χρησιμοποιεί νερό αντί για συμπιέσιμο αέριο, όλη η ενέργεια μπορεί να αφαιρεθεί σε ένα μόνο στάδιο. Αντίθετα, η χρήση ατμού για την αξιοποίηση της ενέργειας απαιτεί πολλαπλούς στρόβιλους. Αφού ο ατμός λειτουργήσει σε έναν στρόβιλο, πρέπει να συμπιεστεί ξανά. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται μέχρι να εξαχθεί όλη η ενέργεια από τον ατμό. Για να φτάσει ο τροχός Pelton τη μέγιστη απόδοση, το νερό πρέπει να κινείται δύο φορές πιο γρήγορα από τους κάδους.
Το πεντάλ είναι η συσκευή που φέρνει νερό στον τροχό. Το στέλεχος έχει ένα ακροφύσιο με άνοιγμα μικρότερο από το πλάτος του σωλήνα. Καθώς το νερό πιέζεται μέσω αυτού του μικρότερου ανοίγματος, η πίεση του νερού μειώνεται, αλλά η ταχύτητα με την οποία κινείται το νερό αυξάνεται.
Ο τροχός Pelton σχεδιάστηκε τη δεκαετία του 1870. Πήρε το όνομά του από τον δημιουργό του, Lester Allan Pelton. Ο Πέλτον ήταν Αμερικανός εφευρέτης. Γενικά θεωρείται ένας από τους πατέρες της σύγχρονης υδροηλεκτρικής ενέργειας. Το 2006, εισήχθη στο National Inventors Hall of Fame.
Οι υδροστρόβιλοι αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά το 1800. Μετατρέπουν την ενέργεια από το κινούμενο νερό σε μια μορφή χρήσιμη για βιομηχανικούς σκοπούς. Οι σύγχρονοι υδροστρόβιλοι χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε υδροηλεκτρικά εργοστάσια.
Οι τουρμπίνες μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες. Οι τουρμπίνες ώθησης όπως ο τροχός Pelton χρησιμοποιούν την κινητική ενέργεια του νερού για να κινήσουν τον στρόβιλο. Οι τουρμπίνες αντίδρασης βασίζονται στην πίεση του νερού για να μετακινήσουν τον στρόβιλο. Αυτός ο τύπος τουρμπίνας πρέπει να είναι πλήρως βυθισμένος στη ροή του νερού. Για να λειτουργούν αποτελεσματικά, πρέπει επίσης να είναι εγκλωβισμένα έτσι ώστε να διατηρείται η αναρρόφηση.