O ÚČINNOSTI PŘEMĚN ENERGIE
Již v úvodu jsme na příkladu uhelné
elektrárny a obvyklého využívání elektřiny
v domácnosti naznačili, jakými kombinacemi přeměn musí projít energie čerpaná z primárních zdrojů, než se
promění např. v teplo, světlo nebo v pohonnou sílu. Při každé dílčí přeměně
v tomto koloběhu dochází k menšímu či většímu úniku energie. Stroje a
zařízení, v kterých tyto přeměny probíhají, totiž nepracují ideálně, beze
ztrát. Musejí překonávat nejrůznější odpory, uniká z nich teplo apod. Proto do
nich musíme přivádět více energie, než nám jí v jiné požadované formě
odevzdávají.
Poměr mezi energií, kterou stroj nebo zařízení odevzdávají (tzv. výkonem), a energií převáděnou (tzv. příkonem) se nazývá účinnost
přeměny. Označuje se řeckým písmenem h(éta)
a je zvykem ji udávat v procentech:
h = výkon / příkon x 100 (v %)
Účinnost je vždy nižší než 100 %, avšak u jednotlivých druhů přeměn se
výrazně liší. Poměrně příznivou účinností (95 % i více) jsou charakterizovány
přeměny elektrické energie v mechanickou
práci a naopak. Horší je to s přeměnou tepla
v mechanickou práci, která je základem činnosti všech tepelných motorů. Z
příčin, které si objasníme později, se pohybuje jen mezi 30 až 40 %. Běžná
elektrická žárovka navzdory svému stoletému vývoji mění elektřinu na světlo s
účinností sotva 10 %. Základní životní proces přírody - fotosyntéza -
mění dopadající zářivou sluneční energii
v chemickou energii vznikajících
organických látek dokonce jen s účinností pod 1 %. Přesto nám stačil za stamiliony
let vytvořit v tenké slupce zemského pláště zásoby uhlí, ropy
a zemního plynu, o něž se opírá větší
část dnešní energetiky.
Přeměny energie na sebe navzájem navazují. Proto si ještě musíme
uvědomit, že celková účinnost řetězce přeměn od primárních zdrojů až po její
praktickou spotřebu je dána násobkem dílčích účinností. Z tohoto důvodu
má energetika přednostní zájem o principy přímé přeměny, které
dokáží primární energii převést
nejjednodušeji a s nejpříznivější účinností v energii spotřební.
Boj o zlepšování účinnosti energetických zařízení (elektráren, transformátorů, motorů, spotřebičů
všeho druhu) patří k prvořadým úkolům dnešní energetiky stejně tak jako
snižování ztrátových přeměn při jejím přenosu či transportu nosičů.
|