Põhiline osa maailma elektrienergiast toodetakse soojus- ja tuumaelektrijaamades. Nendes toodab elektrit auruturbiin, mille paneb enamasti käima vee soojendamisest saadud kõrge rõhuga aur. Vett soojendatakse fossiilsete kütuste põletamisega või tuumareaktsioonides eraldunud soojusega. Kiire veeauru juga suunatakse turbiini labadele (joonis 1.34.) ja turbiin hakkab pöörlema. Auruturbiin muudab kuuma auru potentsiaalse energia paisumise töö kaudu pöörleva turbiini kineetiliseks energiaks.
Turbiinis paisunud ja jahtunud auru võidakse kasutada mitmeti. Üks võimalustest on aur veekogust pumbatava veega kondenseerida ja juhtida uuesti aurukatlasse. Kondensaatori (jahuti) temperatuur peab parema kasuteguri saavutamiseks olema võimalikult madal. Seetõttu on vaja auru kondenseerimiseks kuni 100kg jahutusvett (umbes liitrit elektrienergia kohta). Väljast võetava jahutusvee temperatuur tõuseb kondensaatoris ainult paarikümne kraadi võrra. Selle madalatemperatuurilise, st madalakvaliteedilise energiaga ei ole tavaliselt midagi peale hakata. Kondenseerimisega läheb kaduma umbes energiast ja kasutegur on ligikaudu 40%. Teine võimalus on kasutada täielikult või osaliselt läbitöötatud auru hoonete kütmiseks, sooja vee saamiseks ja tehaste tehnoloogilistes protsessides. Nn koostootmisjaamad (joonis 1.35.) annavad nii elektri- kui ka soojusenergiat ja nende kasutegur ulatub 60%-ni. Luunja ja Väo koostootmisjaamade elektriline võimsus on umbes ja soojuslik võimsus .
Tuumaelektrijaam erineb soojuselektrijaamast selle poolest, et kuum aur saadakse tuumareaktoris toimuvate tuumareaktsioonide arvelt FLA MMF. Tuumajaamas rakendatakse oluliselt karmimaid ohutustehnika meetmeid.
Külmik on soojusmasin, mis võtab mingilt kehalt soojushulga ja annab selle teisele, kõrgema temperatuuriga kehale. Termodünaamika 2. seaduse kohaselt ei toimu selline protsess iseeneslikult, vaid väliste jõudude töö arvelt. Külmiku tsükkel kulgeb seega vastupidiselt sisepõlemismootori ja turbiini omaga.
|
|
|---|---|
| 1.36 Külmiku tööpõhimõte |
Kompressor surub gaasi vedelikuks kokku (joonis 1.36.). Vedelik pressitakse läbi väikese ava – düüsi.. Vedelik aurustub, tekkinud gaas paisub ja võtab jahutatavalt kehalt külmakambris soojushulga . Edasi surutakse gaas uuesti kompressoriga kokku, et selle temperatuur ületaks ümbritseva keskkonna temperatuuri. Soojenemine toimub väljaspool kambrit asuvas radiaatoris, kust soojushulk läheb toaõhku.