Turbine e generatori sono entrambi utilizzati nella produzione di energia elettrica, ma la turbina converte le forme di energia disponibili in rotazione mentre il generatore converte la rotazione in elettricità. A seconda del tipo di energia che utilizzano, le centrali elettriche hanno corrispondenti tipi di turbine e le utilizzano per alimentare i generatori. Le turbine hanno molti altri usi oltre ad alimentare i generatori, ma tutti i generatori producono elettricità. Oltre ad avere scopi e funzioni differenti, turbine e generatori sono costruiti in modo completamente diverso. L'unica cosa che hanno in comune è che girano entrambi.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Le turbine sono utilizzate per convertire diversi tipi di energia in rotazione mentre i generatori convertono la rotazione in elettricità. Le turbine hanno molte altre applicazioni, come l'alimentazione di navi e aeroplani, ma tutti i generatori producono elettricità.
Come funziona un generatore a turbina
I generatori a turbina sono utilizzati per generare elettricità. Il tipo di turbina utilizzata dipende dal tipo di energia utilizzata per alimentare la turbina. Ad esempio, un motore a reazione utilizza carburante per aerei per alimentare la sua turbina mentre una turbina eolica utilizza l'energia eolica. Anche quando le turbine sono simili, possono utilizzare combustibili diversi. Ad esempio, la differenza tra turbine a gas e turbine a vapore è che una turbina a gas brucia gas naturale mentre una turbina a vapore è alimentata dal vapore delle caldaie. In ogni caso, la fonte di energia esterna fa girare la turbina.
L'albero della turbina è collegato all'albero del generatore e la turbina fa ruotare il generatore. Alcune turbine, come quelle utilizzate per i generatori di motori a reazione, girano molto velocemente. In tal caso, potrebbe essere necessario ridurre la velocità mediante un cambio prima di collegarsi al generatore. Quando il generatore gira, le bobine di filo si muovono attraverso un campo magnetico e la corrente elettrica viene prodotta nei fili. La corrente elettrica scorre attraverso le linee di trasmissione fino alle case dove alimenta luci, stufe elettriche ed elettrodomestici.
Come vengono costruite le turbine e i generatori in modo diverso
Le turbine sono costituite da pale che ruotano attorno ad un albero centrale, un po' come dei ventilatori. Le turbine eoliche sono un buon esempio di grandi turbine che ruotano lentamente. Per le turbine ad acqua, ci sono solo poche grandi pale mentre per le turbine a gas ea vapore, ci sono molti strati di piccole pale che ruotano rapidamente. In ogni caso, un liquido o un gas come acqua o aria scorre attraverso le pale per farle ruotare e alimentare l'albero della turbina.
I generatori hanno anche un albero centrale, ma su di esso sono montati magneti avvolti con filo. L'albero e i magneti costituiscono il rotore del generatore. Intorno all'albero e ai magneti ci sono bobine fisse di filo che compongono lo statore del generatore. Quando l'albero ruota, i magneti del rotore producono campi magnetici che passano sulle bobine di filo nello statore, generando in esse una corrente elettrica. In alcuni generatori, i magneti rimangono fissi e le bobine di filo sono montate sull'albero. In entrambi i casi, i generatori hanno sempre campi magnetici che passano su bobine di filo per produrre corrente elettrica.
Differenze nelle applicazioni di turbine e generatori
Le turbine possono essere utilizzate per alimentare i generatori, ma sono anche utilizzate in molte altre applicazioni per produrre energia rotante, principalmente per il trasporto. I motori a reazione sono turbine che funzionano a cherosene e producono potenza rotante per far girare le eliche o accelerare i gas caldi per produrre la spinta per l'aereo a reazione. Le turbine a gas bruciano gas naturale per alimentare le navi e le turbine a vapore utilizzano la pressione delle caldaie per produrre energia rotante per le industrie. La potenza rotante delle turbine può essere utilizzata ovunque vi sia la necessità di azionare alberi rotanti.
L'unica funzione dei generatori è quella di produrre elettricità, ma vengono utilizzati in molti modi diversi. Oltre a generare energia per la rete elettrica nelle centrali elettriche, vengono utilizzati sulle navi, su piattaforme petrolifere offshore e sugli aerei per produrre l'elettricità necessaria per le luci e il controllo elettrico sistemi. Le auto hanno piccoli generatori chiamati alternatori per produrre elettricità per caricare la batteria dell'auto e generatori di emergenza vengono utilizzati quando viene a mancare l'alimentazione principale.
Poiché turbine e generatori sono spesso usati insieme in aree come centrali elettriche e turbine eoliche, sembrano essere associati e sembrano funzionare allo stesso modo. Si tratta infatti di due macchine diverse che svolgono funzioni diverse e lavorano in base a principi completamente diversi.