Kaj je parni stroj?

Parni stroj je motor, ki za pogon uporablja paro. Je eden najstarejših motorjev, star približno 2,000 let. Motor je igral pomembno vlogo v industrijski revoluciji, v sodobnem svetu pa predstavlja več kot polovico električne energije v celotnem svetu.
Parni stroj ima v bistvu dva dela: motor in generator pare. Motor lahko vključuje tudi kondenzatorje, ki zbirajo paro in jo vračajo kot vodo v sistem, pregrevalce, ki omogočajo pari, da doseže temperature, ki jih naravno ne bi dosegli, in črpalke, ki zagotavljajo stalen pretok vode. Tradicionalno so toploto zagotavljali s sežiganjem nečesa, običajno lesa ali premoga, v parni posodi. V sodobnem času se lahko ta toplota zagotovi z odvajanjem geotermalne toplote ali z ustvarjanjem jedrskih reakcij in zajemanjem toplote iz tega procesa.

Junak Aleksandrije je opisal najzgodnejši parni stroj v 1. stoletju. Ta tip ni bil uporabljen za kakršno koli pravo proizvodnjo električne energije, temveč je služil kot model za odkrivanje lastnosti same pare. Nekatere najbolj poglobljene poskuse s paro sta opravila Giovanni Brance v začetku 17. stoletja in Taqi al-Din sredi 16. stoletja.

Ob koncu 17. stoletja je Thomas Savery ustvaril prvi resnično praktičen parni stroj. Uporabljal ga je za pogon vodnih črpalk, ki so se kljub nekaterim pomanjkljivostim v rudarskih delih uporabljale v omejenih zmogljivostih. V manj kot dveh desetletjih je Thomas Newcomen izumil še bolj uporabno različico, ki je imela veliko širšo uporabo pri izsuševanju rudnikov. Kmalu zatem je James Watt izjemno izboljšal učinkovitost Newcomenovega motorja in ustvaril motorja, ki je deloval približno 400 % več za enako količino premoga.

Wattov parni stroj je bil ogromen korak v napredku industrijske revolucije. Pred tem je bilo treba ob tekočih rekah zgraditi tovarne za pogon vodnih koles. Wattov izum je pomenil, da se tovarne lahko gradijo kjer koli, tako da se jedro industrijske revolucije lahko razširi široko in hitro.

V 19. stoletju se je parni stroj močno skrčil in postal še učinkovitejši. To je pomenilo, da bi ga lahko dejansko postavili na vozilo, kar je v viktorijanski dobi za kratek čas pripeljalo do precej ekscentričnega parnega prevoza.

Najbolj ikonični parni stroj je verjetno tisti na parni lokomotivi. To je razmeroma neučinkovit motor, saj se večina odpadne toplote le odvaja v ozračje in le malo vode se ponovno zajame, vendar je bila kljub temu dolga leta velika uporaba parne moči. V sodobnem času ljudje veliko bolj verjetno najdejo enega kot del elektrarne. Energija nastane, pogosto z zgorevanjem premoga ali jedrsko reakcijo, in ta toplotna energija se nato pretaka skozi vodo, ki se spremeni v pregreto paro. Ta para nato obrača turbine, ki proizvajajo električno energijo. Čeprav mnogi mislijo na parne stroje kot na preteklost, so v resnici glavni motor sodobnega sveta in veliko dela je vloženega v razvoj novih napredkov in izboljšav učinkovitosti.