Contenu
- Chaudières à tubes de fumée
- Chaudières à tubes d'eau
- Générateur de chaleur de combustion
- Générateur de vapeur à récupération de chaleur
- Générateurs de vapeur pour centrales nucléaires
- Générateurs de vapeur à énergie solaire
La chaleur est la source d'énergie qui convertit l'eau en vapeur. La source de combustible pour fournir la chaleur nécessaire peut prendre différentes formes. Du bois, du charbon, du pétrole, du gaz naturel, des déchets municipaux ou de la biomasse, des réacteurs de fission nucléaires et du soleil. Chaque type de combustible fournit la source de chaleur pour faire bouillir de l'eau. Ils le font simplement de différentes manières. Certains sont écologiques, tandis que d'autres sont assez sales.
Chaudières à tubes de fumée
Fotolia.com "> ••• image vapeur par yaros à partir de Fotolia.comLes générateurs de vapeur initiaux, également appelés chaudières, nécessitaient une chambre de combustion pour le combustible. Celles-ci ont commencé à brûler du bois et se sont rapidement transformées en charbon. La chambre de combustion comporte des tubes traversant la chambre à eau, chauffant l'eau à la vapeur puis libérant les gaz de combustion du carburant par une cheminée. Les locomotives et les bateaux de chemin de fer ont été les premiers à utiliser ce type de production de vapeur pour l'électricité (voir référence 1).
Chaudières à tubes d'eau
••• Chaudières, échelles et tuyaux d'une centrale électrique, image par Andrei Merkulov partir Fotolia.com
Les chaudières à tubes d'eau ont été conçues pour que la vapeur générée puisse être produite à une pression plus élevée. L'eau circulait à travers les tubes à un angle tandis que la chaleur circulait vers le haut et autour des tubes. La pression de vapeur plus élevée donnait plus de force pour pousser un piston ou faire tourner une roue de turbine utilisant moins de carburant.
Générateur de chaleur de combustion
Fotolia.com "> ••• Image de la centrale électrique de MAXFX à partir de Fotolia.comLes générateurs de chaleur à combustion suivent un concept d'échange de chaleur similaire à celui des chaudières à tubes, mais peuvent produire des pressions de puissance encore plus élevées. Ceux-ci sont principalement utilisés dans les centrales électriques. Leur pression de vapeur peut presque atteindre ou, dans certaines usines à vapeur extrêmement critiques, dépasser la pression critique de 221 bar. La température de la vapeur à ces vitesses très comprimées peut atteindre plus de 500 degrés Celsius.
Générateur de vapeur à récupération de chaleur
Le générateur de vapeur à récupération de chaleur, ou échangeur de chaleur, récupère la vapeur de gaz chaud à haute pression et utilise cette vapeur après l'avoir fait passer par une chaîne d'échanges de chaleur pour faire fonctionner d'autres machines moins puissantes. Cette vapeur récupérée peut même être utilisée à ces pressions plus basses pour fournir de la chaleur à la vapeur à d'autres bâtiments industriels ou même à des maisons (voir référence 2).
Générateurs de vapeur pour centrales nucléaires
Fotolia.com "> ••• Centrale nucléaire 4, image de Vitezslav Halamka, Fotolia.comIl existe deux principaux types de générateurs de vapeur nucléaires; le réacteur à eau bouillante (REB) et le réacteur à eau pressurisée (REP). L'eau refroidie par le réacteur BWR est transformée en vapeur à l'intérieur du réacteur nucléaire lui-même et est acheminée vers la turbine en dehors de la zone de confinement. L'eau refroidie par REP est pressurisée à plus de 100 bars et il n'y a pas de processus d'ébullition de l'eau à l'intérieur du réacteur. Il est ensuite conduit à la turbine et à travers un processus de refroidissement pour la recirculation (voir référence 3).
Générateurs de vapeur à énergie solaire
Les générateurs de vapeur à énergie solaire sont la source d’eau bouillante la plus propre. L'eau coule à travers des tubes à l'intérieur d'un panneau solaire. Le soleil chauffe l'eau puis l'eau traverse une turbine à vapeur, créant de l'électricité. Il n'y a pas de déchets ni de pollution (voir référence 4).