Do produkcji energii elektrycznej wykorzystywane są zarówno turbiny, jak i generatory, ale turbina zamienia dostępne formy energii na obrót, podczas gdy generator zamienia obrót na energię elektryczną. W zależności od rodzaju zużywanej energii elektrownie posiadają odpowiednie typy turbin i wykorzystują je do zasilania generatorów. Turbiny mają wiele innych zastosowań oprócz zasilania generatorów, ale wszystkie generatory wytwarzają energię elektryczną. Oprócz tego, że mają różne cele i funkcje, turbiny i generatory są budowane zupełnie inaczej. Jedyną wspólną cechą jest to, że oboje się kręcą.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Turbiny służą do przekształcania różnych rodzajów energii w obrót, podczas gdy generatory przekształcają obrót w energię elektryczną. Turbiny mają wiele innych zastosowań, takich jak zasilanie statków i samolotów, ale wszystkie generatory wytwarzają energię elektryczną.
Jak działa generator turbinowy
Generatory turbinowe służą do wytwarzania energii elektrycznej. Rodzaj zastosowanej turbiny zależy od rodzaju energii użytej do zasilania turbiny. Na przykład silnik odrzutowy wykorzystuje paliwo odrzutowe do napędzania swojej turbiny, podczas gdy turbina wiatrowa wykorzystuje energię wiatru. Nawet jeśli turbiny są podobne, mogą wykorzystywać różne paliwa. Na przykład różnica między turbinami gazowymi i parowymi polega na tym, że turbina gazowa spala gaz ziemny, podczas gdy turbina parowa jest zasilana parą z kotłów. W każdym przypadku zewnętrzne źródło energii powoduje wirowanie turbiny.
Wał turbiny jest połączony z wałem generatora, a turbina wprawia generator w ruch obrotowy. Niektóre turbiny, takie jak te używane w generatorach silników odrzutowych, obracają się bardzo szybko. W takim przypadku może być konieczne zmniejszenie prędkości przez skrzynię biegów przed podłączeniem do generatora. Gdy generator się obraca, zwoje drutu poruszają się w polu magnetycznym, a w przewodach wytwarzany jest prąd elektryczny. Prąd elektryczny płynie liniami przesyłowymi do domów, gdzie zasila oświetlenie, grzejniki elektryczne i urządzenia elektryczne.
Jak inaczej budowane są turbiny i generatory
Turbiny składają się z łopatek, które obracają się wokół centralnego wału, trochę jak wentylatory. Turbiny wiatrowe to dobry przykład dużych turbin, które obracają się powoli. W przypadku turbin wodnych istnieje tylko kilka dużych łopatek, podczas gdy w przypadku turbin gazowych i parowych istnieje wiele warstw małych łopatek, które szybko się obracają. W każdym przypadku przez łopatki przepływa ciecz lub gaz, taki jak woda lub powietrze, powodując ich wirowanie i napędzanie wału turbiny.
Generatory również mają centralny wał, ale na nim zamontowane są magnesy uzwojone drutem. Wał i magnesy tworzą wirnik generatora. Wokół wału i magnesów znajdują się nieruchome zwoje drutu, które tworzą stojan generatora. Gdy wał się obraca, magnesy wirnika wytwarzają pola magnetyczne, które przechodzą przez zwoje drutu w stojanie, generując w nich prąd elektryczny. W niektórych generatorach magnesy pozostają nieruchome, a zwoje drutu są zamontowane na wale. W obu przypadkach generatory zawsze mają pola magnetyczne przechodzące przez cewki drutu, aby wytworzyć prąd elektryczny.
Różnice w zastosowaniach turbin i generatorów
Turbiny mogą być używane do zasilania generatorów, ale są również wykorzystywane w wielu innych zastosowaniach do wytwarzania energii wirującej, głównie do transportu. Silniki odrzutowe to turbiny, które działają na naftę i albo wytwarzają moc wirującą, aby obracać śmigła, albo przyspieszać gorące gazy, aby wytworzyć ciąg dla samolotu odrzutowego. Turbiny gazowe spalają gaz ziemny do zasilania statków, a turbiny parowe wykorzystują ciśnienie z kotłów do wytwarzania energii obrotowej dla przemysłu. Siła obrotowa z turbin może być wykorzystywana wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba napędzania obracających się wałów.
Jedyną funkcją generatorów jest wytwarzanie energii elektrycznej, ale są one wykorzystywane na wiele różnych sposobów. Oprócz wytwarzania energii elektrycznej dla sieci elektrycznej w elektrowniach, są one wykorzystywane na statkach, m.in na morskich platformach wiertniczych i na samolotach do produkcji energii elektrycznej potrzebnej do oświetlenia i sterowania elektrycznego systemy. Samochody mają małe generatory zwane alternatorami, które wytwarzają energię elektryczną do ładowania akumulatora samochodowego, a generatory awaryjne są używane w przypadku awarii głównego zasilania.
Ponieważ turbiny i generatory są często używane razem w takich obszarach, jak elektrownie i turbiny wiatrowe, wydają się być ze sobą powiązane i działają w ten sam sposób. W rzeczywistości są to dwie różne maszyny, które spełniają różne funkcje i działają w oparciu o zupełnie inne zasady.