O ÚČINNOSTI PŘEMĚN ENERGIE

Již v úvodu jsme na příkladu uhelné elektrárny a obvyklého využívání elektřiny v domácnosti naznačili, jakými kombinacemi přeměn musí projít energie čerpaná z primárních zdrojů, než se promění např. v teplo, světlo nebo v pohonnou sílu. Při každé dílčí přeměně v tomto koloběhu dochází k menšímu či většímu úniku energie. Stroje a zařízení, v kterých tyto přeměny probíhají, totiž nepracují ideálně, beze ztrát. Musejí překonávat nejrůznější odpory, uniká z nich teplo apod. Proto do nich musíme přivádět více energie, než nám jí v jiné požadované formě odevzdávají.
Poměr mezi energií, kterou stroj nebo zařízení odevzdávají (tzv. výkonem), a energií převáděnou (tzv. příkonem) se nazývá účinnost přeměny. Označuje se řeckým písmenem h(éta) a je zvykem ji udávat v procentech:

h = výkon / příkon x 100 (v %)

Účinnost je vždy nižší než 100 %, avšak u jednotlivých druhů přeměn se výrazně liší. Poměrně příznivou účinností (95 % i více) jsou charakterizovány přeměny elektrické energie v mechanickou práci a naopak. Horší je to s přeměnou tepla v mechanickou práci, která je základem činnosti všech tepelných motorů. Z příčin, které si objasníme později, se pohybuje jen mezi 30 až 40 %. Běžná elektrická žárovka navzdory svému stoletému vývoji mění elektřinu na světlo s účinností sotva 10 %. Základní životní proces přírody - fotosyntéza - mění dopadající zářivou sluneční energii v chemickou energii vznikajících organických látek dokonce jen s účinností pod 1 %. Přesto nám stačil za stamiliony let vytvořit v tenké slupce zemského pláště zásoby uhlí, ropy a zemního plynu, o něž se opírá větší část dnešní energetiky.
   Přeměny energie na sebe navzájem navazují. Proto si ještě musíme uvědomit, že celková účinnost řetězce přeměn od primárních zdrojů až po její praktickou spotřebu je dána násobkem dílčích účinností. Z tohoto důvodu má energetika přednostní zájem o principy přímé přeměny, které dokáží primární energii převést nejjednodušeji a s nejpříznivější účinností v energii spotřební.
   Boj o zlepšování účinnosti energetických zařízení (elektráren, transformátorů, motorů, spotřebičů všeho druhu) patří k prvořadým úkolům dnešní energetiky stejně tak jako snižování ztrátových přeměn při jejím přenosu či transportu nosičů.