Generador de energía
Aunque la electricidad se descubrió ya en el siglo XVIII, el ser humano ha avanzado mucho en la producción de energía eléctrica por diversos medios desde entonces. Uno de los medios más comunes de producir energía es con turbinas de diferentes tipos, incluidas las de gas y vapor. El núcleo de las operaciones de producción de energía de una turbina es el giro de sus rotores. A continuación se explica cómo este giro genera grandes cantidades de electricidad.
En pocas palabras, los generadores convierten la energía cinética, que se basa en el movimiento, en energía eléctrica. Sin embargo, hay varias formas de conseguir esta energía cinética. Lo más habitual es que esta generación eléctrica se cree utilizando la inducción electromagnética y aprovechando la energía mecánica que hace girar a un generador. Por lo tanto, una de las principales operaciones de un generador es la creación de energía cinética.
Las turbinas de gas, también conocidas como turbinas de combustión, se componen de un compresor de gas, una turbina descendente y una cámara de combustión conocida como cámara de combustión. El aire se introduce en el compresor, donde se encuentra con el combustible, normalmente gas natural. Esto da lugar a la combustión, y el gas a alta temperatura y alta presión hace girar las palas, que introducen más aire presurizado en la cámara de combustión y hacen girar el generador.
Cómo funciona el generador
Los generadores son aparatos útiles que suministran energía eléctrica durante un corte de luz y evitan la interrupción de las actividades diarias o de las operaciones comerciales. Los generadores están disponibles en diferentes configuraciones eléctricas y físicas para su uso en diferentes aplicaciones. En las siguientes secciones, veremos cómo funciona un generador, los principales componentes de un generador y cómo funciona un generador como fuente secundaria de energía eléctrica en aplicaciones residenciales e industriales.
Es importante entender que un generador no “crea” realmente energía eléctrica. En cambio, utiliza la energía mecánica que se le suministra para forzar el movimiento de las cargas eléctricas presentes en el cable de sus bobinas a través de un circuito eléctrico externo. Este flujo de cargas eléctricas constituye la corriente eléctrica de salida suministrada por el generador. Este mecanismo puede entenderse considerando que el generador es análogo a una bomba de agua, que provoca el flujo de agua pero no “crea” realmente el agua que fluye a través de ella.
Generador de corriente continua
Los generadores de corriente pueden utilizarse para un gran número de aplicaciones, desde pequeñas herramientas eléctricas hasta grandes aplicaciones industriales. Se trata de una alternativa popular al uso de la energía de la red generada a partir de turbinas eólicas o de combustibles fósiles y de una turbina de vapor de alto voltaje en una central eléctrica o en una planta de energía.
Existen muchos tipos de generadores, desde generadores de gasolina, generadores portátiles y generadores con inversor hasta generadores domésticos que pueden funcionar con gas natural, generadores de reserva para un corte de energía y generadores industriales mucho más grandes. Sin embargo, en este artículo hablaremos específicamente de los generadores diesel, también conocidos como grupos electrógenos.
Una explicación sencilla es que los generadores diesel funcionan como una máquina mecánica y eléctrica que convierte una fuente de energía en otra forma de energía. En este caso, un generador funciona tomando energía mecánica y convirtiéndola en energía eléctrica.
Al contrario de lo que muchos pueden suponer, en realidad no hay ninguna “creación” real de electricidad. Un solo generador eléctrico o varios generadores síncronos no pueden hacer aparecer electricidad de la nada. Todo tiene que ver con la teoría de la inducción electromagnética de Michael Faraday, de la que hablaremos más a medida que avancemos en las diferentes partes del generador.
Generador de electricidad
Este artículo trata sobre la generación de energía electromagnética. Para los generadores electrostáticos, como la máquina de Van de Graaff, véase Generador electrostático. Para los dispositivos que convierten los fotones en electricidad, véase panel fotovoltaico.
En la generación de electricidad, un generador[1] es un dispositivo que convierte la fuerza motriz (energía mecánica) en energía eléctrica para utilizarla en un circuito externo. Entre las fuentes de energía mecánica se encuentran las turbinas de vapor, las turbinas de gas, las turbinas de agua, los motores de combustión interna, las turbinas eólicas e incluso las manivelas. El primer generador electromagnético, el disco de Faraday, fue inventado en 1831 por el científico británico Michael Faraday. Los generadores proporcionan casi toda la energía de las redes eléctricas.
La conversión inversa de la energía eléctrica en energía mecánica la realiza un motor eléctrico, y los motores y los generadores tienen muchas similitudes. Muchos motores pueden ser accionados mecánicamente para generar electricidad; con frecuencia son generadores manuales aceptables.
Antes de que se descubriera la conexión entre el magnetismo y la electricidad, se inventaron los generadores electrostáticos. Funcionaban según principios electrostáticos, utilizando cintas, placas y discos cargados eléctricamente que llevaban la carga a un electrodo de alto potencial. La carga se generaba mediante dos mecanismos: la inducción electrostática o el efecto triboeléctrico. Estos generadores generaban una tensión muy alta y una corriente baja. Debido a su ineficacia y a la dificultad de aislar las máquinas que producían tensiones muy elevadas, los generadores electrostáticos tenían potencias bajas y nunca se utilizaron para generar cantidades de energía eléctrica comercialmente significativas. Sus únicas aplicaciones prácticas fueron para alimentar los primeros tubos de rayos X y, posteriormente, en algunos aceleradores de partículas atómicas.