Tepelná elektrárna
Tepelná elektrárna je výrobna elektrické energie. Jedná se o technologický celek, který vyrábí elektrickou energii přeměnou z chemické energie vázané v palivu (či jiného vhodného zdroje energie) prostřednictvím tepelné energie.
![](../I/Elektrarna_Prunerov_II_20070926.jpg.webp)
![](../I/NesjavellirPowerPlant_edit2.jpg.webp)
Obvykle je termínem „tepelná elektrárna“ označována spalovací elektrárna spalující běžné fosilní palivo (zpravidla uhelná elektrárna, případně plynová elektrárna nebo ropná elektrárna). Na principu tepelné elektrárny pracují i další typy elektráren, které využívají principu změny tepelné energie na elektrickou (kupř. jaderné elektrárny, geotermální elektrárny, tepelné sluneční elektrárny aj.).
Schematické znázornění toků energie
Řetězec proměny energie lze schematicky popsat :
- chemická (popř. jaderná, geotermální či solární resp. světelná)
- → tepelná spalin a páry
- → tlaková energie páry
- → kinetická páry a hřídele
- → elektrická alternátoru a spotřebiče
- → kinetická, světelná a tepelná energie spotřeby (užití)
- → tepelná energie prostředí
- → kinetická, světelná a tepelná energie spotřeby (užití)
- → elektrická alternátoru a spotřebiče
- → tepelná spalin a páry
Materiálový řetězec zprostředkovatelů přenosu energie pak tvoří :
- doprava paliva (či jiný vhodný zdroj) do kotle jako generátoru páry,
- → přívod vodní páry do turbíny
- → společný hřídel turbosoustrojí resp. turbogenerátoru do elektrického generátoru (alternátoru)
- → elektrická napájecí soustava do elektrického spotřebiče
- → chlazení spotřebiče do prostředí
- → elektrická napájecí soustava do elektrického spotřebiče
- → společný hřídel turbosoustrojí resp. turbogenerátoru do elektrického generátoru (alternátoru)
- → přívod vodní páry do turbíny
Technologický řetězec strojních zařízení pro přeměnu energie pak tvoří :
- kotel (či atomový reaktor)
- → parogenerátor
- → parní turbína
- → alternátor
- → spotřebič
- → prostředí
- → spotřebič
- → alternátor
- → parní turbína
- → parogenerátor
Zdroje tepelné energie
Tepelná energie může být získávána z různých zdrojů. Například spalováním vhodného paliva (tj. oxidací), jaderným štěpením nebo fúzí, využitím tepla z nitra Země nebo slunečního záření:
- uhlí – uhelná elektrárna
- štěpná jaderná reakce (uran, plutonium) – jaderná elektrárna
- termojaderná fúze – fúzní reaktor
- geotermální energie – geotermální elektrárna
- slunečního záření – solárně-termální elektrárna
- topný plyn (např. svítiplyn, zemní plyn, kychtový plyn, generátorový plyn, kalový plyn)
- ropa nebo její deriváty
- biomasa (např. dřevo, sláma, rašelina, bioplyn)
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.
Princip funkce
![](../I/PowerStation_cs.svg.png.webp)
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.
Odkazy
Související články
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu tepelná elektrárna na Wikimedia Commons
- vodni-tepelne-elektrarny.cz