Kaplan turbina yra vandens turbina, kurioje naudojamas sraigtas su automatiškai reguliuojamomis mentėmis ir užtvarais. Kaplan turbinos idealiai tinka žemo slėgio arba žemo vandens slėgio dinamikos situacijoms ir dažnai yra tose vietose, kur tokia turbina reikalinga atsižvelgiant į upės tėkmės sąlygas. Kaplan turbinos leidžia gaminti didesnę hidroelektrinę, nei buvo įmanoma naudojant ankstesnes konstrukcijas, kurias ribojo propelerio dydis ir vandens srautas.
Vandens turbina yra tam tikras rotacinis variklis, kuris gamina energiją, surinktą iš vandens srovių, paprastai upių. Kaplan turbinos, kaip ir kitų tipų turbinos, buvo kuriamos pramonės revoliucijos metu, siekiant vietinės energijos gamybos gamyboje. Viktoras Kaplanas, austrų inžinerijos profesorius, sugalvojo Kaplan turbiną 1913 m., tačiau dėl pradinių projektavimo problemų ji plačiai pradėjo gaminti tik po daugelio metų.
Kaplan turbina patobulino anksčiau populiarų turbinos tipą, naudodama diferencialinį savaime reguliuojamą sraigtą. Jame taip pat yra naudojami reguliuojami vartai, skirti vandens slėgiui nukreipti ir valdyti, su kamera, kurioje yra pats sraigtas. Šis turbinos tipas yra vienas iš plačiausiai naudojamų sraigtų turbinų tipų didelės srovės vandens srovės ir mažo slėgio energijos gamybos atvejais.
Kaplan turbinos konstrukcijoje naudojamas į vidų tekantis vamzdis, kuris tarnauja kaip suspaudimo kamera su reguliuojamų užtvarų serija. Kai vanduo įleidžiamas per įtekamuosius vartus, skystis tampa vis labiau slėgis, kai jis juda per turbiną ir atiduoda savo energiją. Įtekantis vanduo nukreipiamas kampu vamzdyje, apimančiame sraigtą ir jo veleną, todėl sraigtas sukasi.
Norint susigrąžinti galimus energijos nuostolius, Kaplan turbinoje yra išėjimo vartai, kurie sulėtina vandens srautą, kai jis palieka kamerą. Reguliuojamos mentės ir vartai leidžia turbinai nuolat veikti skirtingomis vandens srauto sąlygomis. Šios savybės padeda išvengti kameros slėgio nuostolių, dėl kurių gali atsirasti kavitacijų arba smūginių bangų, kurios atsiranda uždaruose sraigtuose esant žemo slėgio skysčio sąlygoms.
Kaplan turbinos yra brangios gaminti. Paprastai taip yra dėl naudojamų medžiagų ir didelio pačių vienetų dydžio. Nepaisant to, turbinos efektyvumas, galia ir gebėjimas nepertraukiamai veikti kelis dešimtmečius daro ją populiariu dizainu hidroelektrinėse.
Natūralios vandens srovės naudojimas ir efektyvus energijos gamybos būdas reiškia, kad Kaplan turbinos yra švarios, atsinaujinančios energijos šaltinis. Nepaisant švarios energijos gamybos, Kaplan turbinos velenai veikia naudojant tepimo skysčius, tokius kaip hidraulinė alyva. Ypatingas dėmesys sandariklių priežiūrai ir skysčio praradimo prevencijai užtikrina, kad alyva neužterštų tam tikros vietovės vandens kelių.