Hvad er vandturbiner?
Vandturbiner bruges til at udvinde energi fra bevægende vand, typisk til produktion af vandkraft. De fungerer ved at tvinge vand forbi skrå blade, som roterer turbinerne. Vandturbiner kan fastgøres mekanisk til maskiner eller til en elektrisk generator. Dampturbiner anvender gasformig damp i stedet for flydende vand til at fungere.
Forløberen for vandturbiner var vandhjulet, der blev brugt i tusinder af år. Et vandhjul er lodret orienteret med kun en lille del nedsænket under vandet på ethvert givet tidspunkt. Denne type hjul er afhængig af det vandrette momentum af vand i en flod, der skal drejes. For at dette kan fungere, skal hjulet have rygger eller spande for at fange vandet. Det samme princip bruges i padlehjulet på en dampbåd.
Vandturbiner fungerer imidlertid på en anden måde med knivene anbragt på en måde, der er analog med en vindmølle. Væske strømmer gennem en vindmølle i stedet for forbi den. Det samme design bruges til vandturbiner, skønt bladenes form er optimeret til vand i stedet for luft.
Vandturbinen begyndte at blive brugt meget i løbet af det 19. århundrede. Inden elektricitet var til rådighed, blev fabrikkerne drevet mekanisk. Vandturbiner blev fastgjort til maskiner på omtrent samme måde som en bils motor er fastgjort til dens hjul. En motor kan fortsætte med at dreje, mens en transmission fordeler strømmen til hjulene ved at oprette eller bryde en mekanisk forbindelse. På en lignende måde kan en fabrik blive drevet uden at involvere elektricitet.
I den senere tid er der brugt vandturbiner i vandkraftværker. Disse planter involverer typisk en dæmning med en betydelig forskel i vandstand mellem sider. Planten udtrækker den tyngdekraft, der er lagret i det højere vand ved at tvinge den til at strømme gennem vandturbiner; med andre ord, når vandet falder fra det høje niveau til det lave niveau, skubber det på en vandturbines klinger og drejer turbinen. Rotationsenergi konverteres til elektricitet med en elektrisk generator. I 2008 stod vandkraft for størstedelen af vedvarende energi produceret over hele verden.
Dampturbiner udnytter på den anden side energi fra damp i stedet for flydende vand. De bruges meget i andre typer kraftværker. Faktisk er dampturbinen den primære metode til konvertering af termisk energi til kinetisk energi i storskala applikationer. Uanset om varmen i et kraftværk stammer fra kulforbrænding eller nuklear fission, bruges den til at koge vand og producere damp. Derefter ledes højtryksdampen til at strømme gennem en turbin, hvilket får den til at rotere hurtigt og dreje en elektrisk generator.