Melegítse fel a vizet forráspont és folyékony anyaggá válik olyan gáz- vagy vízgőzzé, amelyet gőzként ismerünk. Amikor a víz gőzzé válik, térfogata körülbelül 1600-szor nő, ez a tágulás tele van energiával.
A motor olyan gép, amely az energiát mechanikai erőré vagy mozgássá alakítja, amely dugattyúkat és kerekeket forgathat. A motor célja az energiaellátás, a gőzgép a gőz energiájának felhasználásával biztosítja a mechanikus energiát.
Gőzmotorok voltak az első sikeres motorok, amelyeket feltaláltak, és a ipari forradalom. Az első vonatok, hajók, gyárak és motorkerékpárok hajtására szolgáltak még autók is. És bár a gőzmozdonyok a múltban egyértelműen fontosak voltak, most új jövőjük van a geotermikus energiaforrásokkal való ellátásban is.
Hogyan működnek a gőzmotorok?
Az alapvető gőzgép megértése érdekében vegyük példát egy olyan gőzgépre, amelyet egy ábrázolt régi gőzmozdonyban találtak. A mozdony gőzgépének alapvető elemei egy kazán, csúszószelep, henger, gőztartály, dugattyú és egy hajtókerék lennének.
A kazánban egy tűzhely lenne, amelybe a szén bekerülne. A szént nagyon magas hőmérsékleten égjük, és a kazán felmelegítésére nagynyomású gőzt előállító víz forraljuk. A nagynyomású gőz kibővül és kilép a kazánból gőzvezetékek útján a gőztartályba. A gőzt ezután egy csúszószelep vezérli, hogy egy hengerbe mozogjon a dugattyú nyomása érdekében. A dugattyút nyomó gőzenergia nyomása körbeforgatja a hajtókereket, és mozgást generál a mozdony számára.
Gőzmotorok története
Az emberek már évszázadok óta tisztában vannak a gőz erejével. Görög mérnök, Alexandria hős (kb. 100 körül), gőzzel kísérletezett és feltalálta az aeolipilet, az első, de nagyon nyers gőzmotort. Az aeolipile egy fémgömb volt, amely egy forrásban lévő vízforraló tetejére van felszerelve. A gőz csöveken átjutott a gömbbe. A gömb másik oldalán lévő két L alakú cső engedte el a gőzt, ami nyomást adott a gömbnek, ami forgást okozott. A hős azonban soha nem vette észre az aeolipile potenciálját, és évszázadoknak kellett eltelniük, mielőtt egy gyakorlati gőzgép felfedezésre kerülne.
1698-ban angol mérnök, Thomas Savery szabadalmaztatta az első nyers gőzgép. Savery találmányát a víz szivattyúzására használta egy szénbányából. 1712-ben angol mérnök és kovács, Thomas Newcomen feltalálta a légköri gőzgépét. A Newcomen gőzgépének célja a víz eltávolítása is a bányákból. 1765-ben egy skót mérnök, James Watt elkezdett tanulmányozni Thomas Newcomen gőzgépét, és feltalált egy továbbfejlesztett verziót. A Watt motorja volt az első, aki forgómozgást hajtott végre. James Watt tervezése volt a siker, és a gőzgép használata széles körben elterjedt.
A gőzmotoroknak mély hatása volt a szállítás történetére. Az 1700-as évek végére a feltalálók rájöttek, hogy a gőzgép motoros hajókat képes meghajtani, és az első, kereskedelmi szempontból sikeres gőzhajót George Stephenson találta ki. 1900 után a benzin és a dízel belső égésű motorok megkezdték a dugattyús motorok cseréjét. A gőzgép azonban újra megjelenik az elmúlt húsz évben.
Gőzmozdonyok ma
Meglepő lehet tudni, hogy ennek 95% -a atomenergia a növények gőzmozdonyokat használnak energia előállítására. Igen, az atomerőmű radioaktív tüzelőanyag-rudait ugyanúgy használják, mint a gőzmozdony szénét a víz forralásához és a gőzenergia előállításához. A kiégett radioaktív tüzelőanyag-rudak ártalmatlanítása, az atomerőművek sebezhetősége a földrengésekkel és más kérdésekkel szemben azonban nagy kockázatot jelent a nyilvánosság és a környezet számára.
A geotermikus energia a föld olvadt magjából származó hő által előállított gőzzel termelt energia. A geotermikus erőművek viszonylag nagyok zöld technológia. A Kaldara Green Energy, a norvég / izlandi geotermikus energiatermelő berendezések gyártója volt a legfontosabb újító a területen.
A napenergiával működő erőművek gőzturbinákat is felhasználhatnak energia előállítására.