Wat is een reactieturbine?
Een reactieturbine is een roterende motor die de energie van vloeistoffen gebruikt door Newton's derde wet van beweging te gebruiken, waarin staat dat elke actie een gelijke en tegengestelde reactie heeft. De reactieturbine is ontworpen om stromen onder druk staande vloeistof de rotor te laten draaien. Gewoonlijk zijn de vloeistofmondstukken bevestigd aan de rotor en staan tegenover de draairichting. Terwijl de vloeistof het mondstuk verlaat, zorgt de resulterende reactiekracht ervoor dat de rotor draait. Het systeem profiteert van de verandering in waterdruk terwijl deze door de turbine stroomt.
De meeste reactieturbines genereren elektriciteit. Velen brengen die elektriciteit zelfs over in het energienet. Er zijn drie hoofdtypen reactieturbines: propeller, kinetisch en Francis.
Een propellerturbine bestaat meestal uit een propeller met drie tot zes bladen die zich in een buis bevindt. De waterstroom wordt geregeld door loophekken die stroomopwaarts van de propeller zijn geplaatst. De meeste modellen van propellerturbines hebben vaste loophekken, terwijl een paar modellen, waaronder de Kaplan-reactieturbine, verstelbare loophekken en rotorbladen hebben. De Kaplan-turbine wordt meestal gebruikt in gespecialiseerde scenario's die fijne bladaanpassingen vereisen voor efficiënte energieproductie.
Bijkomende soorten propeller-reactieturbines omvatten de bolturbine, die typisch bestaat uit een turbine en een generator die in de waterstroom werkt. De straflo-turbine is vergelijkbaar, behalve dat de generator aan de buitenkant van de turbine is geplaatst. Een buisturbine heeft een directe verbinding met de generator.
De Francis reactieturbine werd uitgevonden door James B. Francis in 1848. Het kan zowel horizontaal als verticaal worden geïmplementeerd, afhankelijk van de toepassing. Doorgaans zijn er twee fasen van contact met water in de Francis-reactieturbine. Terwijl het water de bovenkant van de turbine binnenkomt, en wanneer het water uit de onderkant van de turbine komt, wordt energie overgedragen, waardoor de turbine in beweging komt. Over het algemeen bestaat een Francis-reactieturbine uit een loper, verschillende geleideschoepen, een schuifbuis, loophekken en een trekbuis.
Kinetische reactieturbines gebruiken de kinetische energie in stromend water in plaats van de potentiële energie om elektriciteit op te wekken. Meestal worden deze turbines in rivieren, getijdenwateren of zeestromingen geplaatst om te profiteren van de natuurlijke waterstroom. Ze vereisen geen extra infrastructuur om te werken, waardoor de potentiële impact op het milieu wordt beperkt. De snelheid van de waterstroom bepaalt de specificatie van de kinetische turbine. Perioden van overstromingen en droogte moeten meestal worden overwogen voordat een persoon een kinetisch turbinesysteem implementeert.