Zdroj energie

Zdroj energie

RNDr. Tomáš Chudoba

Zdrojem energie se rozumí technické zařízení, které poskytuje energii v požadované formě, kvalitě a množství schopné konat užitečnou práci.

Energie je definována jako schopnost systému (zařízení) konat (fyzikální, chemickou, biologickou) práci. Elektrická energie pohání tramvaj, větrná energie pohání větrný mlýn, energie tekoucí vody pohání turbínu elektrárny, energie ukrytá v benzínu pohání motorová vozidla.

Běžným zdrojem tepelné energie je kotelna, zdrojem elektrické energie je tepelná nebo jaderná elektrárna, zdrojem kinetické energie může být například roztočený setrvačník nebo hodinové závaží.

 NahoruSchopnost konat práci

Ne vždy je schopnost energie konat práci zřejmá na první pohled. Sluneční energie však skutečně koná práci i při fotosyntetické přeměně oxidu uhličitého, vody a několika minerálů v cukry. Elektrická energie ukrytá v baterii mobilního telefonu koná práci při přijímání a vysílání hovorů. Bijící srdce v těle organismu mění energií jednoduchých cukrů ve své pravidelné stahy pohánějící krev v krevním řečišti.

 NahoruZdroje a spotřebiče energie

Hovoříme-li o zdrojích a spotřebičích energie, je to jen pomůcka a vyjádření našeho úhlu pohledu na energetické zařízení.

Pojem "zdroj energie" je ve své vlastní podstatě nesmyslný.

Všude tam, kam až do hlubin vesmíru dohlédnou ty nejlepší optické a radiové dalekohledy nebo jak hluboko se dostaneme do nitra hmoty, platí zákon zachování energie. Platil i několik miliontin sekundy po velkém třesku a vypadá to, že bude platit i dále po dlouhé miliardy let života vesmíru.

Žádná energie nemůže být vyrobena, ždáná energie nemůže být zničena nebo spotřebována.

Vždy se jedná pouze o nějakou, více méně skrytou přeměnu jedné formy energie v jinou.

 NahoruPříklady přeměn forem energie

Plynová kotelna nemocnice je z vnějšího pohledu distributora zemního plynu spotřebičem zemního plynu, jinak řečeneo spotřebičem energie chemických vazeb metanu. Z pohledu energetika nemocnice je plynová kotelna zdrojem tepla (ve vodě, v páře).

Spalovací motor je spotřebičem energie ukryté v palivu (benzínu, naftě). Z pohledu řidiče auta je zdrojem kinetické energie nutné pro jeho pohon.

Alternátor v srdci spalovacího motoru je spotřebičem kinetické energie (přicházející z motoru) a zdrojem energie elektrické. V moderních automobilech se však může jeho role velmi rychle obrátit. Kinetická energie automobilu jedoucího z kopce se v něm může měnit na energii elektrickou, která se ukládá v akumulátorech nebo pohání např. klimatizaci.

Zdánlivě ztracené metabolické teplo návštěvníků kina může být v rekuperátoru zdrojem tepelné energie užitečné pro ohřev vody nezbytné pro hygienická zařízení kina (mytí rukou, úklid).

Potenciální energie vody akumulované v přehradní nádrži může být přeměněna v kinetickou (pohybovou) energii, která je schopna roztočit turbínu a přeměnit se na energii elektrickou.

Odpadní kaly v čistírně odpadních vod se při biologickém rozkladu částečně proměňují na bioplyn (směs oxidu uhličitého, metanu, vodních par a dalších plynů a par), mohou shořet ve spalovacím motoru a vyrobit přitom (v kogenerační jednotce) teplo a elektrickou energii. Teplo ohřeje kaly, které teprve mají projít biologickým rozkladem, přičemž jejich doprava z usazovacích kalových nádrží do vyvíječe plynu je zajišťována elektrickými čerpadly poháněnými elektrickou energií vyrobenou ve výše zmíněné kogenerační jednotce. Co je zde zdrojem a co…