Turbines en elektrische generatoren zijn de basiscomponenten in de meeste methoden voor het opwekken van elektriciteit. Kolen-, olie-, gas- en kern-, wind- en waterkrachtcentrales gebruiken beide om elektriciteit te produceren uit grondstoffen of natuurlijke stroombronnen. Ze worden vaak verward met elkaar, omdat beide roterende onderdelen gebruiken. Hoewel turbines en generatoren beide soorten energie omzetten in een andere, zijn er verschillende verschillen tussen hen.

Typen energie gebruikt

Turbines vangen de kinetische energie van een samengeperste of bewegende werksubstantie en transformeer het in rotatie-energie. De kracht kan afkomstig zijn van stoom die wordt verwarmd door kolen, olie of nucleaire reacties of rechtstreeks van de kracht van bewegende lucht of water. Generatoren daarentegen transformeren rotatie-energie in elektrische stroom. Deze rotatie-energie komt meestal van een turbine, hoewel in een windenergiesysteem de twee delen kunnen worden gecombineerd, omdat de wind direct een rotor draait.

Functionele principes

Een turbine is een zuiver mechanische apparaat dat de ene soort kinetische energie omzet in een andere. Een generator daarentegen gebruikt het principe van elektromagnetische inductie. Ontdekt door Michael Faraday in 1831, beschrijft dit principe het verband tussen elektriciteit en magnetisme, waarbij een veranderend magnetisch veld een elektrische stroom in een geleidend materiaal creëert. Inductie werkt ook in omgekeerde richting, waarbij elke elektrische stroom een ​​magnetisch veld creëert. Generatoren gebruiken dit principe door de rotatie-energie van een turbine te gebruiken om een ​​spoel van geleidende draad in een magnetisch veld te laten draaien. Terwijl de draad langs de positieve en negatieve polen van de magneet spint, wordt een wisselstroom geproduceerd die vervolgens over elektrische draden kan worden overgedragen.

Toepassingen

Turbines worden vaak gebruikt om motorvermogen te leveren. Vliegtuig straalmotoren en nucleair aangedreven schepen gebruiken turbines om zichzelf voort te stuwen, en gasturbines zijn gebruikt voor het aandrijven van schepen, treinen, auto's en tanks. In al deze gevallen transformeren turbines de energie van een ontstoken brandstof direct in mechanische energie die een propeller, autowiel of straalventilator draait. Elektrische generatoren kunnen ook voertuigen aandrijven, maar niet zo efficiënt, omdat elektrische energie moet worden terug omgezet in mechanische energie met behulp van een elektrische motor voordat deze een wiel of rotor kan draaien.