Čo je tepelná energia?

Tepelná energia je elektrina vyrobená pomocou tepla. Vo väčšine prípadov sa toto teplo používa na premenu vody na vysokotlakovú paru, ktorá potom roztáča turbínu pripojenú ku generátoru a vyrába elektrinu.

Dôležité je mať na pamäti, že tepelná energia premieňa tepelnú energiu (teplo) na elektrickú energiu.

Ako funguje tepelná elektráreň? (Základný proces)

Proces, známy ako Rankinov cyklus, možno rozdeliť do štyroch hlavných krokov:

Výroba tepla: Palivo sa spaľuje v kotli, čím sa vytvára intenzívne teplo. Medzi bežné palivá patria:

Uhlie

Zemný plyn

Ropa (ropa)

Biomasa (napr. drevo, poľnohospodársky odpad)

Jadrové štiepenie (atómy uránu sa štiepia, pričom sa uvoľňuje obrovské teplo namiesto spaľovania paliva)

Výroba pary: Toto teplo sa používa na varenie vody v obrovských kotloch, čím sa vytvára para pod vysokým tlakom.

Rotácia turbíny: Vysokotlaková para je pretlačovaná turbínou – radom lopatiek namontovaných na hriadeli. Tlak pary spôsobuje, že lopatky a hriadeľ sa otáčajú veľmi vysokými rýchlosťami.

Výroba elektriny: Rotujúci hriadeľ je pripojený ku generátoru. Vnútri generátora sa rotačná energia (mechanická energia) premieňa na elektrickú energiu prostredníctvom elektromagnetickej indukcie. Táto elektrina sa potom odosiela do elektrickej siete.

Po prechode turbínou sa para ochladí v kondenzátore (často s použitím studenej vody z rieky, mora alebo chladiacich veží), aby sa premenila späť na vodu, a cyklus sa tak môže znova spustiť.

Zdroje tepelnej energie

Tepelné elektrárne sa delia na kategórie podľa zdroja tepla:

Výhody a nevýhody

Kľúčové ponaučenie

Tepelná energia je chrbticou svetového zásobovania elektrinou, pričom vyrába energiu využitím tepla – predovšetkým zo spaľovania fosílnych palív alebo jadrových reakcií – na pohon turbín. Hoci je to spoľahlivá a overená metóda, jej najväčšou nevýhodou je jej vplyv na životné prostredie, najmä z fosílnych palív, ktorý poháňa globálny prechod na obnoviteľné zdroje energie, ako je slnečná, veterná a vodná energia.