Con la rivoluzione industriale sono state inventate delle macchine motrici indipendenti dal vento, dai fiumi ma che utilizzano l’energia termica ricavata da vari combustibili per produrre energia meccanica.
Esistono due tipi di motori termici: a combustione esterna e a combustione interna.
I motori a combustione esterna sono caratterizzati dal fatto che la combustione avviene all’esterno dell’apparato motore. A questo tipo appartengono:
- la macchina a vapore, composta da una caldaia nella quale un braciere, o camera di combustione, alimentato da un combustibile riscalda l’acqua che circola in dei tubi e la trasforma in vapore; il vapore raggiunge il cassetto di distribuzione che si sposta in automatico permettendo l’ingresso nelle due parti del cilindro; il vapore sotto pressione fa spostare lo stantuffo alternativamente; l’asta collegata allo stantuffo trasmette il movimento al sistema biella-manovella;
- la turbina a vapore utilizza il vapore sotto pressione prodotto separatamente. Essa è composta da un elemento che ruota attorno a un perno detto girante, o rotore, è formato da un’elica e un certo numero di pale disposte a forma di cono. Il vapore sotto pressione esce da degli ugelli per colpire ad alta velocità le palette della turbina, mettendole in movimento. Attraverso un albero di trasmissione il moto viene trasmesso ad un generatore elettrico. Il vapore poi verrà recuperato.A differenza delle macchine a vapore, la turbina sfrutta l’energia cinetica del vapore e non solo la sua pressione.
Il ciclo delle turbine che si usa nelle centrali termoelettriche prevede quattro fasi:
- una pompa preleva il liquido dal condensatore e lo comprime nella caldaia;
- nella caldaia il liquido aumenta la temperatura e si trasforma in vapore;
- il vapore raggiunge la turbina e la mette in movimento;
- il vapore si condensa e si trasforma in liquido nel condensatore.
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