Tepelná elektrárna
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Tepelná elektrárna je výrobna elektrické energie, tj. elektrárna. Jedná se o technologický celek, který vyrábí elektrickou energii přeměnou z chemické energie vázané v palivu (či jiného vhodného zdroje energie) prostřednictvím tepelné energie.
Obvykle je termínem „tepelná elektrárna“ označována elektrárna spalující běžné fosilní palivo. Na principu tepelné elektrárny pracují i další typy elektráren, které využívají principu změny tepelné energie na elektrickou (kupř. jaderné elektrárny či geotermální elektárny).
Obsah |
[editovat] Schematické znázornění toků energie
Řetězec proměny energie lze schematicky popsat :
Materiálový řetězec zprostředkovatelů přenosu energie pak tvoří :
- palivo (či jiný vhodný zdroj)
- → vodní pára
- → společný hřídel turbosoustrojí resp. turbogenerátoru
- → vodní pára
Technologický řetězec strojních zařízení pro přenos energie pak tvoří :
[editovat] Možná paliva či jiné zdroje tepelné energie
- Tepelná energie je obvykle získávána chemický procesem spalování vhodného paliva, kdy hořením (t.j. jeho oxidací) je uvolňována chemická energie vázaná v palivu. Obvykle se jedná o tato fosilní paliva:
- uhlí
- topné plyny (např. svítiplyn, zemní plyn, kychtový plyn, generátorový plyn, kalový plyn)
- ropa nebo její deriváty
- biomasa (kupř. dřevo, sláma či jiný vhodný materiál považovaný za biologický odpad)
- rašelina
- tepelnou energii je možné získat i fyzikálně chemickým procesem štěpení atomových jader některých chemických prvků (transurany). Procesem řízeného rozpadu jádra atomu je uvolňována jaderná energie vázaná v jaderném palivu, toto palivo se používá v jaderných elektrárnách, zpravidla se jedná o tyto prvky :
- Tepelná elektrárna však může získávat teplo i převodem tepla z přírodního prostředí v podobě geotermální energie, tepelné lektrárny tohoto typu bývají označovány pojmem geotermální elektrárna
- Tepelnou energii lze získat též soustředěním slunečního záření do centrálního ohniska, kde je voda z kapalné formy přeměňována na vodní páru, která pak pohání turbínu - přeměna světelné energie na energii elektrickou pak probíhá v solární elektrárně.
[editovat] Účinnost
Účinnost přeměny energie je dosud nízká - i v nejmodernějších elektrárnách se pohybuje nejvýš kolem 50 %, jednou z cest k efektivnějšímu využití energie je kogenerace.
[editovat] Princip funkce
Chemická energie vázaná v palivu, je běžným procesem spalování přeměňována nejprve na energii tepelnou. Ta se poté dále převádí nejprve na mechanickou energii resp. kinetickou energii, teplonosným médiem zde bývá nejčastěji běžná vodní pára vyráběná v parogenerátoru. Pára je přiváděna do turbíny, což je zařízení mechanicky spojené s elektrickým generátorem respektive s alternátorem. Kinetická energie je z parní turbíny vyváděna do alternátoru společným hřídelem, mechanická kinetická energie z hřídele stroje se tak dále převádí pomocí alternátoru na elektrickou energii, která je ze stroje vyváděna do elektrorozvodné sítě.
