Kaplan turbīna ir ūdens turbīna, kas izmanto dzenskrūvi ar automātiski regulējamām lāpstiņām un vārtiem. Kaplan turbīnas ir ideāli piemērotas zema spiediena vai zema ūdens spiediena dinamikas situācijām un bieži atrodas vietās, kur šāda turbīna ir nepieciešama, ņemot vērā upes plūsmas apstākļus. Kaplan turbīnas nodrošina lielāku hidroelektroenerģijas ražošanu, nekā tas bija iespējams ar iepriekšējām konstrukcijām, kuras ierobežo dzenskrūves izmērs un ūdens plūsma.
Ūdens turbīna ir sava veida rotācijas dzinējs, kas ražo enerģiju, kas iegūta no ūdens straumēm, parasti upēm. Kaplan turbīnas, tāpat kā citi turbīnu veidi, tika izstrādātas rūpnieciskās revolūcijas laikā, lai ražotu rūpniecībā lokalizētu elektroenerģijas ražošanu. Austriešu inženierzinātņu profesors Viktors Kaplans izdomāja Kaplan turbīnu 1913. gadā, taču sākotnējo dizaina problēmu dēļ tā plašu ražošanu realizēja tikai gadus vēlāk.
Kaplan turbīna uzlaboja iepriekš populāro turbīnas tipu, izmantojot diferenciālo pašregulējamo dzenskrūvi. Tajā ir arī izmantoti regulējami vārti, lai vadītu un kontrolētu ūdens spiedienu, ar kameru, kurā atrodas pats propelleris. Šis turbīnu tips ir viens no visplašāk izmantotajiem dzenskrūves turbīnu veidiem lielas ūdens plūsmas un zemas strāvas ražošanas gadījumos.
Kaplan turbīnas konstrukcijā tiek izmantota uz iekšu plūstoša caurule, kas kalpo kā kompresijas kamera ar virkni regulējamu vārtu. Kad ūdens tiek ievadīts caur ieplūdes vārtiem, šķidrums kļūst arvien vairāk pakļauts spiedienam, pārvietojoties pa turbīnu un atdodot savu enerģiju. Ieplūstošais ūdens ir vērsts leņķī caurulē, kas aptver dzenskrūvi un tā vārpstu, izraisot dzenskrūves griešanos.
Lai atgūtu iespējamos enerģijas zudumus, Kaplan turbīnai ir izejas vārti, kas palēnina ūdens plūsmu, kad tas atstāj kameru. Regulējamie lāpstiņas un vārti ļauj turbīnai nepārtraukti darboties dažādos ūdens plūsmas apstākļos. Šīs funkcijas palīdz izvairīties no kameras spiediena zudumiem, kas varētu izraisīt kavitācijas vai triecienviļņus, kas rodas slēgtās dzenskrūvēs zema spiediena šķidruma apstākļos.
Kaplan turbīnu ražošana ir dārga. Tas parasti ir saistīts ar izmantotajiem materiāliem un pašu vienību lielo izmēru. Neskatoties uz to, turbīnas efektivitāte, jauda un spēja nepārtraukti darboties vairākas desmitgades padara to par populāru dizainu hidroelektrostacijās.
Tā dabiskās ūdens straumes izmantošana un efektīva elektroenerģijas ražošanas metode nozīmē, ka Kaplan turbīnas nodrošina tīras, atjaunojamas enerģijas avotu. Neskatoties uz tīro enerģijas ražošanu, Kaplan turbīnu vārpstas darbojas, izmantojot eļļošanas šķidrumus, piemēram, hidraulisko eļļu. Īpaša uzmanība blīvējumu uzturēšanai un šķidruma zuduma novēršanai nodrošina, ka eļļa nepiesārņo konkrētas vietas ūdensceļu.