Turbina Kaplana to turbina wodna, która wykorzystuje śmigło z automatycznie regulowanymi łopatkami i zastawkami. Turbiny Kaplana są idealne do niskich spadków lub sytuacji niskiej dynamiki ciśnienia wody i często są umieszczane w miejscach, w których taka turbina jest konieczna ze względu na warunki przepływu rzeki. Turbiny Kaplana pozwalają na większą produkcję energii hydroelektrycznej, niż było to możliwe w przypadku poprzednich konstrukcji, które były ograniczone rozmiarem śmigła i przepływem wody.
Turbina wodna to rodzaj silnika obrotowego, który wytwarza energię pozyskiwaną z prądów wodnych, zazwyczaj z rzek. Turbiny Kaplana, podobnie jak inne typy turbin, rozwinęły się podczas rewolucji przemysłowej w celu lokalnego wytwarzania energii w produkcji. Victor Kaplan, austriacki profesor inżynierii, wymyślił turbinę Kaplana w 1913 roku, ale z powodu początkowych problemów z projektowaniem, dopiero wiele lat później zrealizował szeroko zakrojoną produkcję.
Turbina Kaplana została ulepszona w stosunku do popularnego wcześniej typu turbiny dzięki zastosowaniu samonastawnego mechanizmu różnicowego. Posiada również zastosowanie regulowanych bramek do kierowania i kontrolowania ciśnienia wody, z komorą zawierającą samo śmigło. Ten typ turbiny jest jednym z najczęściej stosowanych typów turbin śmigłowych w przypadku dużych przepływów wody i produkcji energii o małej wysokości podnoszenia.
Konstrukcja turbiny Kaplana wykorzystuje rurę przepływającą do wewnątrz, która służy jako komora sprężania z szeregiem regulowanych bramek. Gdy woda jest wprowadzana przez napływającą bramę, płyn staje się pod coraz większym ciśnieniem, gdy przechodzi przez turbinę i oddaje swoją energię. Napływająca woda jest zorientowana pod kątem w rurze obejmującej śrubę napędową i jej wał, powodując obracanie się śmigła.
Aby odzyskać potencjalną utratę energii, turbina Kaplana jest wyposażona w bramkę wyjściową, która spowalnia przepływ wody opuszczającej komorę. Regulowane łopatki i zasuwy umożliwiają turbinie nieprzerwaną pracę w różnych warunkach przepływu wody. Cechy te pomagają uniknąć strat ciśnienia w komorze, które mogłyby skutkować kawitacją lub falami uderzeniowymi, które występują w zamkniętych śrubach napędowych w warunkach niskiego ciśnienia płynu.
Turbiny Kaplana są drogie w produkcji. Jest to zwykle spowodowane zastosowanymi materiałami i dużym rozmiarem samych jednostek. Mimo to wydajność turbiny, moc wyjściowa i zdolność do ciągłej pracy przez kilkadziesiąt lat sprawiają, że jest to popularny projekt w zastosowaniach hydroelektrycznych.
Wykorzystanie naturalnego strumienia wody i wydajna metoda wytwarzania energii sprawia, że turbiny Kaplana stanowią źródło czystej, odnawialnej energii. Pomimo wytwarzania czystej energii, wały turbin Kaplana działają przy użyciu płynów smarnych, takich jak olej hydrauliczny. Szczególna dbałość o konserwację uszczelnień i zapobieganie utracie płynu zapewnia, że olej nie zanieczyści cieków wodnych danej miejscowości.