L'énergie thermique puise sa force dans la chaleur née d'une réaction (nucléaire, chimique, mécanique, radiation). Cette énergie peut utiliser des matières premières écologiques (biomasse, géothermie), mais est le plus souvent produite par la combustion de ressources fossiles (usine thermique) ou par le nucléaire.
L'énergie thermique est considérée dans la majorité des cas comme une énergie secondaire issue d'un processus de transformation à partir d'une énergie primaire (charbon, gaz naturel, pétrole, sources d'énergies renouvelables telles que la biomasse, l'éolien, l'hydraulique et le solaire, etc.).
L'énergie thermique est l'énergie produite par le mouvement des atomes et des particules au sein d'un corps ou d'une substance. Elle est l'expression de l'énergie sous forme de chaleur. Ainsi, plus on va apporter de chaleur à un corps, plus ses molécules vont s'agiter.
L'énergie thermique à flamme dépend de combustibles fossiles (charbon, gaz ou pétrole), des éléments contenus dans le sous-sol de la Terre.
Des combustibles tels que le fioul lourd, le GNL (gaz naturel liquéfié) et le charbon sont brûlés dans une chaudière pour générer de la vapeur à haute température et haute pression . Cette vapeur est utilisée pour faire tourner la roue de la turbine à vapeur. Celui-ci entraîne les générateurs d'électricité connectés à la turbine qui produisent de l'électricité.
Les modules Peltier fournissent des tensions en utilisant uniquement la chaleur émise par diverses sources telles que la combustion du bois, les flammes des bougies, la chaleur latente des industries ou la chaleur produite par les zones résidentielles pendant la cuisson. La différence de température créée entre le côté chaud et le côté froid génère de l'électricité .
Les générateurs entraînés par turbine à vapeur sont couramment utilisés dans les centrales électriques solaires thermiques, les centrales au charbon, géothermiques, nucléaires, les usines d'incinération des déchets et les centrales électriques au gaz naturel.
Des exemples de sources d'énergie thermique sont le soleil, les appareils électriques, la combustion du bois, la consommation d'aliments et la friction . Certaines formes d'énergie peuvent être modifiées pour produire de l'énergie thermique. Exemple : 1. La lumière du soleil est transformée en énergie thermique.
Les sources d’énergie thermique sont les combustibles fossiles comme le gaz naturel, le charbon et le pétrole, ainsi que la chaleur solaire, la chaleur électrique par pompe à chaleur et la chaleur géothermique . Bien que l’énergie thermique ait relativement peu d’impacts négatifs sur l’environnement, quelques problèmes doivent être résolus avant d’être considérée comme une source d’énergie véritablement verte.
Plus d’atomes et une température plus élevée signifient plus d’énergie thermique. Si toutes les autres conditions sont les mêmes, les substances sous forme gazeuse ont le plus d’énergie thermique, suivies par les liquides, puis les solides.
L'énergie thermique renouvelable peut être utilisée directement pour fournir de la chaleur , par exemple aux bâtiments résidentiels et à des applications industrielles. L’utilisation la plus importante de l’énergie thermique pour la chaleur directe est l’énergie solaire, qui peut être utilisée pour créer de l’eau chaude ou de l’air chaud. L’énergie géothermique est une autre option de plus en plus populaire.
L'énergie thermique fait référence à l'énergie contenue dans un système qui est responsable de sa température . La chaleur est le flux d'énergie thermique. Toute une branche de la physique, la thermodynamique, traite de la manière dont la chaleur est transférée entre différents systèmes et de la manière dont le travail est effectué au cours du processus (voir la loi 1ˢᵗ de la thermodynamique).
La conduction transfère l'énergie thermique par contact direct . Si deux objets sont placés en contact l’un avec l’autre, l’énergie thermique circule de l’objet le plus chaud (avec des particules se déplaçant plus rapidement) vers l’objet plus froid (avec des particules se déplaçant plus lentement).
Mais les trois utilisations principales de l'énergie restent les mêmes : se chauffer, se déplacer et faire fonctionner des outils.
On utilise une source d'énergie qui peut être de l'eau, de la vapeur ou un gaz. Cette énergie fait tourner une énorme turbine qui est reliée à un alternateur. L'alternateur agit comme un aimant et il attire les électrons, ce qui les oblige à se déplacer. Et le déplacement des électrons génère le courant électrique.
Il existe trois méthodes actuellement pour produire soi-même son électricité : les panneaux solaires photovoltaïques qui utilisent l'énergie solaire. Les éoliennes qui utilisent l'énergie du vent et les hydroturbines qui utilisent la force des courants aquatiques.
La plupart d'entre nous font référence au mot « chaleur » à tout ce qui semble chaud, mais scientifiquement, la chaleur est définie comme le flux d'énergie d'un objet chaud vers un objet plus froid . La classification de la chaleur se fait sur cette base en chaud et froid. L'énergie thermique est présente partout autour de nous, comme dans les icebergs, les volcans et notre corps.
Et à moins que des personnes n’interviennent, l’énergie thermique – ou la chaleur – circule naturellement dans une seule direction : du chaud vers le froid . La chaleur se déplace naturellement par l’un des trois moyens suivants. Les processus sont connus sous le nom de conduction, de convection et de rayonnement.
La chaleur se déplace de trois manières : rayonnement, conduction et convection . Le rayonnement se produit lorsque la chaleur se déplace sous forme d’ondes d’énergie, appelées ondes infrarouges, directement de sa source vers autre chose. C’est ainsi que la chaleur du Soleil parvient jusqu’à la Terre. En fait, tous les objets chauds rayonnent de la chaleur vers des objets plus froids.
Les utilisations productives de l'énergie thermique comprennent, sans s'y limiter : la cuisson, le séchage, le chauffage, le fumage, la pâtisserie, le chauffage de l'eau, le refroidissement et la fabrication . Il existe des technologies nouvelles et efficaces qui réduisent considérablement la quantité de biomasse nécessaire pour produire du carburant.
Effets thermiques
L'excès de chaleur émis sous forme de vapeur peut affecter la formation des nuages et modifier localement le temps . Les eaux usées rejetées dans les ruisseaux, les rivières, les lacs ou les eaux souterraines locales peuvent sérieusement affecter la biologie et le système écologique.
Le pétrole, le bois, le gaz, le charbon, le vent, le Soleil, l'uranium, l'eau, etc. On peut classer ces différentes sources d'énergie en deux groupes : les énergies fossiles et les énergies renouvelables. Une bonne partie de l'énergie utilisée par l'homme provient de ce qu'on appelle les énergies fossiles.
Centrales thermiques traditionnelles : également appelées centrales à combustion, elles fonctionnent avec de l'énergie produite par une chaudière à vapeur alimentée au charbon, au gaz naturel, au fioul, ainsi qu'à la biomasse. La vapeur active une turbine qui, à son tour, entraîne un alternateur pour produire de l'électricité .
Les centrales électriques utilisent un générateur CA (également appelé alternateur).