Co je parní stroj?

Parní stroj je motor, který používá páru k napájení sám. Je to jeden z nejstarších motorů, který se datuje asi 2000 let. Motor hrál důležitou roli v průmyslové revoluci a v moderním světě představuje více než polovinu elektřiny v celém světě.

Parní stroj má v zásadě dvě části: motor a parní generátor. Motor může také zahrnovat kondenzátory, které shromažďují páru a vracejí ji jako vodu do systému, přehřívače, které umožňují, aby pára dosáhla teplot, které by přirozeně nedosáhly, a čerpadla pro zajištění konzistentního průtoku vody. Tradičně bylo teplo poskytováno spálením něčeho, obvykle buď dřeva nebo uhlí, v parní skříni. V moderní době může být toto teplo místo toho poskytováno odpichováním geotermálního tepla nebo vytvářením jaderných reakcí a zachycením tepla z tohoto procesu.

Hrdina Alexandrie popsal nejstarší známý parní stroj v 1. století. Tento typ nebyl použit pro žádný druh skutečné výroby energie, ale spíše sloužil jako model k objevování vlastností páry samotné. Některé z nejhlubších experimentů zahrnujících páru provedl Giovanni Brance na počátku 17. století a Taqi al-Din v polovině 16. století.

Na konci 17. století vytvořil Thomas Savery první skutečně praktický parní stroj. Využíval ji k pohánění vodních čerpadel, která byla navzdory některým nedostatkům používána v těžebních operacích v omezené kapacitě. Za méně než dvě desetiletí vynalezl Thomas Newcomen ještě užitečnější verzi, která viděla mnohem širší využití odvodňovacích dolů. Nedlouho poté James Watt nesmírně zlepšil účinnost Newcomenova motoru a vytvořil tak motor, který provozoval zhruba o 400% více pro stejné množství uhlí.

Wattův parní stroj byl obrovským krokem v pokroku průmyslové revoluce. Předtím musely být vybudovány továrny vedle tekoucích řek, aby poháněly vodní kola. Wattův vynález znamenal, že továrny mohly být postaveny kdekoli, takže jádro průmyslové revoluce se mohlo šířit široce a rychle.

V 19. století byl parní stroj značně zmenšen a ještě účinnější. To znamenalo, že by to mohlo být ve skutečnosti umístěno na vozidle, což během viktoriánské éry vedlo k nějaké poněkud excentrické dopravě poháněné parou.

Nejznámějším parním strojem je pravděpodobně ten na parní lokomotivě. Jedná se o relativně neefektivní motor, protože většina odpadního tepla je právě vypouštěno do atmosféry a málo vody je znovu zachyceno, ale přesto bylo po mnoho let hlavním využitím páry. V moderní době lidé mnohem častěji najdou jeden jako součást elektrárny. Energie je vytvářena, často spalováním uhlí nebo jadernou reakcí, a tato tepelná energie je pak protékána vodou, která je přeměněna na přehřátou páru. Tato pára pak otáčí turbíny, které produkují elektřinu. Přestože mnozí lidé považují parní stroje za minulost, ve skutečnosti jsou hlavním motorem moderního světa a na vývoji nových vylepšení a zvýšení efektivity je vynaloženo velké množství práce.