1. Perdite termodinamiche:
* Efficienza dei carnot: Nessun motore termico può ottenere un'efficienza al 100%. Il ciclo Carnot stabilisce un limite teorico in base alla differenza di temperatura tra la fonte di calore (caldaia) e il dissipatore di calore (acqua di raffreddamento). Le turbine reali operano al di sotto di questo limite a causa di inefficienze.
* Perdita di calore: Un po 'di energia termica viene persa per l'ambiente circostante attraverso l'involucro della turbina e altri componenti, nonostante l'isolamento.
* Combustazione incompleta: Se il carburante non brucia completamente nella caldaia, parte della sua energia non viene trasferita al fluido di lavoro (vapore).
* Perdita di gas di scarico: I gas di scarico caldo che lasciano la turbina portano ancora una quantità significativa di energia che non viene convertita in lavori meccanici.
2. Perdite meccaniche:
* Attrito: L'attrito si verifica tra parti in movimento, come le pale della turbina e l'involucro, con conseguente generazione di calore e perdita di energia.
* Attrito cuscinetto: I cuscinetti a supporto dell'albero rotante sperimentano l'attrito, dissipando un po 'di energia.
* Attrito fluido: Mentre il vapore scorre attraverso la turbina, c'è attrito tra le molecole di vapore e le pale della turbina, portando a perdita di energia.
* Perdita di windage: Le pale di turbine rotanti creano una resistenza all'aria, che consuma un po 'di energia.
3. Altre perdite:
* Perdita: Il vapore può perde oltre guarnizioni e guarnizioni, riducendo il flusso di vapore attraverso la turbina.
* Spazio di punta della lama: Un piccolo divario tra le lame della turbina e l'involucro consente di perde di vapore, riducendo l'efficienza.
* erosione: Nel tempo, le pale della turbina possono erodere, portando a una ridotta efficienza e potenzialmente necessita di sostituzione.
Riduzione al minimo delle perdite di energia:
* Design efficiente: I progetti di turbine vengono costantemente ottimizzati per ridurre l'attrito, le perdite e altre perdite.
* Materiali di alta qualità: I materiali con bassa conduttività termica vengono utilizzati per l'isolamento e i materiali resistenti all'usura vengono utilizzati per le lame.
* Manutenzione regolare: Le ispezioni regolari, la pulizia e le riparazioni possono ridurre al minimo l'impatto dell'erosione e di altri problemi legati all'usura.
* Sistemi di controllo avanzati: I sistemi di controllo sofisticati possono ottimizzare il flusso di vapore e il funzionamento della turbina per massimizzare l'efficienza.
In sintesi, le perdite di energia in una turbina della centrale elettrica sono una combinazione complessa di fattori termodinamici e meccanici. Pur minimizzando queste perdite è cruciale per un funzionamento efficiente, una certa perdita di energia è inevitabile. I moderni progetti di turbine e sistemi di controllo sono in continua evoluzione per ridurre le perdite e aumentare l'efficienza complessiva.
