ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Символические схемы трансформаторов тепла из "Циклы схемы и характеристики термотрансформаторов " Трансформаторы тепла по конечному эффекту их действия можно разделить на понижающие, повышающие трансформаторы тепла и трансформаторы смешанного типа. [c.210] Рассмотрим термодинамические принципы работы трансформатора тепла каждого из этих типов, считая при этом, ЧТО как прямые, так и обратные циклы осуществляются между источниками и приемниками тепла с постоянными температурами. Эти температуры в соответствии с изложенным ранее должны быть равны среднепланиметрическим температурам в процессах подвода и отвода тепла от рабочего тела. [c.210] Такой подход чрезвычайно облегчает анализ, который при этом сводится к рассмотрению эквивалентных циклов Карно. [c.210] То к температурному уровню Гг. Таким образом, приемник тепла имеет температуру Гг, а источник тепла — температуру Г1 Г2. [c.211] Символическая схема понижающего трансформатора и Г, -диаграмма с изображением эквивалентных циклов представлены на рис. 8-3. [c.211] Таким образом, теплоприемник потенциала Гг получит количество тепла Q2= Q 2 + Q 2, а тепловой источник высокого потенциала при этом израсходует тепло Ql. [c.211] Следовательно, совокупность тепловой машины и теплового насоса выполняет функции трансформатора, приводящего тепло высокого потенциала к теплу более низкого потенциала. Основной энергетической характеристикой понижающего трансформатора, подобной КПД теплового двигателя или холодильному коэффициенту холодильной машины, будет отношение количества полученного тепла низкого потенциала Q2 к затраченному теплу высокого потенциала Рь т. е. [c.211] С этой точки зрения всякое получение низкопотенциального тепла для технологических нужд или отопления, при котором в котельных установках сжигается топливо и высокопотенциальное тепло этого топлива превращается в тепло низкого потенциала, энергетически нерационально. [c.212] Всякое отопительное устройство такого рода — несовершенный трансформатор тепла, превращающий ценное тепло высокого потенциала, получаемое при сгорании, в равное количество менее ценного тепла более низкого потенциала. [c.212] Если учитывать при этом неизбежные потери в котельных установках и потери при транспортиров ке пара или горячей воды, коэффициент преобразования такого устройства оказывается всегда меньше единицы, т. е. в действительности потребитель в устройстве с подогревателем или котельном устройстве получает даже меньшее количество малоценного тепла при расходе большего количества ценного высокопотенциального тепла топлива. [c.212] Напротив, при помощи описанного понижающего трансформатора, представляющего сочетание теплового двигателя и теплового насоса, становится возможным получение большего количества низкотемпературного тепла, которое может быть израсходовано для целей отопления, для выпаривания или иных технологических нужд. [c.212] Для того чтобы установить наибольшие теоретические возможности понижающего трансформатора, будем считать, что как тепловой двигатель, так и тепловой насос работают по вполне обратимым циклам, а также примем, что вся работа теплового двигателя будет полностью передана и использована в тепловом насосе. Таким образом, будем считать, что площадь аЪсйа на рис. 8-3 равна площади е1Ые. [c.213] Низкопотенциальное тепло Рг можно представить в виде суммы трех слагаемых 1) отбросного тепла теплового двигателя (площадь под линией йа) 2) тепла, эквивалентного работе теплового двигателя (площадь аЬсйа) 3) тепла Qo, переносимого тепловым насосом из окружающей среды (площадь под линией е/). [c.213] В этом случае коэффициент преобразования может быть определен из рассмотрения прямого цикла а = Ь =с = ( = а и обратного =1 = к =1 =е (рис. 8-3). Теперь уже температуры Т , Т 2 и Т о относятся не к источникам и приемникам тепла, а к рабочим телам, совершающим циклы в тепловом двигателе и тепловом насосе эти температуры по-прежнему представляют собой среднепланиметрические в процессах подвода и отвода тепла. [c.214] Отношение коэффициентов преобразования и служит характеристикой влияния внешней необратимости, связанной с внешним теплообменом рабочих тел. [c.214] Естественно, что действительный коэффициент преобразования понижающего трансформатора Ф е будет меньше, чем Т, вследствие наличия внутренней необратимости в прямом и обратном циклах. [c.214] Значение отношения и будет характеризовать влияние потерь, связанных с внутренней необратимостью циклов. [c.214] В качестве примера рассмотрим следующие условия работы понижающего трансформатора 2=+60°С и /о=—5°С. Примем, что КПД г)ё паротурбинной установки, работающей с конденсацйей пара при /2=60°С, равен 0,2, а действительный холодильный коэффициент обратного цикла Ве - 2,5. [c.215] Таким образом, даже при низких значениях т)е и Ве может быть получена значительная экономия топлива по сравнению с обычным методом сжигания топлива в котельных установках и в бойлерах. [c.215] Технико-экономические расчеты, однако, показывают, что в большинстве случаев применение понижающего трансформатора, состоящего из отдельных тепловых двигателя и насоса, требует столь высоких первоначальных затрат, что не оправдывает экономии топлива. [c.215] Вернуться к основной статье