Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Техніка arrow Теплові насоси та кондиціонери
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Енергетична оцінка теплового насоса

Енергетичну ефективність компресійних ТН оцінюють за допомогою коефіцієнта перетворення є (КОП). що представляє собою відношення теплопродуктивності до споживаної потужності Р

Ефективність абсорбційних ТН також оцінюється за допомогою коефіцієнта перетворення, але в цьому випадку він виражається відношенням теплопродуктивності на термічну приводну потужність (2г" причому теплопродуктивність складається з теплової потужності конденсатора ()к і теплового потоку ()а, який виділяється при абсорбції

Компресійні й абсорбційні ТН працюють на різних джерелах енергії, тому енергетичне порівняння коефіцієнта перетворення з коефіцієнтом тепловикористання можливо тільки з урахуванням коефіцієнта корисної дії в устроях для одержання енергії. Базою для порівняння служить первинна енергія, необхідна для здійснення розглянутих процесів. До первинних енергоносіїв відносять енергоносії, одержувані в установках, що працюють на органічному або ядерному паливі, і не піддані ніяким енергетичним перетворенням. Під первинною енергією розуміють енергію первинного енергоносія.

Коефіцієнт використання первинної енергії - відношення корисної енергії до підведеної первинної енергії. Корисна - енергія, що надходить у розпорядження споживачів після останнього технічного перетворення й використається для технологічних потреб.

Коефіцієнт використання первинної енергії (КПЄ) ураховує не тільки КОП, але й ККД перетворення первинної енергії в роботу приводу компресора. КПЕ особливо важливий при розгляді теплових насосів, до яких підводять тільки тепло. У їхніх комбінованих схемах потоки тепла й роботи не завжди помітні. КПЕ можна представити як відношення

При застосуванні теплового насоса як джерела теплоти £п показує, наскільки ТН вигідний у порівнянні зі звичайним водогрійним (паровим) котлом. Так, якщо, за привід взяти двигун дизеля з т|т = 0,4, то КПЕ = 0,4 * 3,1 = 1,24. Інакше кажучи, тепловий насос дає на 24 % більше тепла, чим пряме спалювання палива. Якщо ж додатково використати 35 % первинної енергії, шо перетворилася в тепло на вихлопі й у радіаторі дизеля, то КПЕ відповідно зросте й складе КПЕ = 1,24 + 0,35 = 1,59. З порівняння наведених даних з КПЕ = 0,7 0,8 звичайної системи теплопостачання з котельні, витікає, що тепловий насос дає вдвічі більше корисного тепла на одиницю використаного палива.

Для компресійних ТН з електроприводом коефіцієнт використання первинної енергії

для абсорбційного ТН

Коефіцієнти £п к і £п а приблизно рівні, це видно з наступного приклада: £па~0,9, якщо коефіцієнт перетворення є-3, коефіцієнт корисної дії електричної станції г)к=0,3, коефіцієнт тепловикористання £а=1,4 і ККД опалювального котла л.ок = 0,65.

З рівняння г = ()т / Рел з урахуванням коефіцієнта перетворення кругового циклу Карно єк КОП можно знайти в виді

де То - температура випару; Т - температура конденсації; V - ступінь термодинамічної досконалості реального процесу.

Виходячи з останнього рівняння на рис. 1.1 представлені дані розрахунків коефіцієнтів перетворення циклу Карно й реальних циклів дійсних теплонасосних установок залежно від різниці між температурою конденсації Тк й температурою кипіння Т0.

Коефіцієнти перетворення

Рис. 1.1. Коефіцієнти перетворення є і єк в залежності від різниці АТ = ТК-Т0: а - цикл Карно; б -реальні цикли

Як видно з рис. 1.1, коефіцієнти перетворення дійсних установок більше мінімального значення, необхідного при заміні традиційних типів установок опалення (І...2,5). Розрахунки, виконанні для ряду ТН, дозволяють вважати, що строки окупності первинної енергії завжди дуже малі - безумовно нижче строку окупності капіталовкладень. У цілому на основі енергетичної оцінки ТН за допомогою коефіцієнтів перетворення й тепловикористання можна розрахувати ступінь використання первинної енергії Й, отже, дати енергетичну оцінку з господарських позицій, визначати строк окупності первинної енергії й знаходити коефіцієнти перетворення, безумовно перевищуючі мінімальне значення.

З рис. 1.1 слідує, що зі зменшенням різниці температур коефіцієнт перетворення зростає. Температура кипіння залежить насамперед від температури джерела тепла Тц, а температура конденсації визначає робочу температуру 7]у, наприклад у лінії, що подає, опалювальної мережі Ти.

Таким чином, висока енергетична ефективність ТН досягається при незначній різниці температур джерела тепла й робочої температури. Використання теплоти, що відходить, і особливо енергії навколишнього середовища за допомогою теплового насоса не вимагає великих витрат приводної енергії при незначній різниці між робочою температурою й температурою навколишнього середовища - в інтервалі від 40 до 50 °С.

Приклад. Визначити економію палива при використанні теплонасосної установки для опалення замість котельні. Теплове навантаження бв-И600 кВт при температурі води у трубопроводі, що подає, Т| =80 С. Коефіцієнт трансформації теплового насоса є = З, ККД електромереж ^=0,95, ККД котельні л.к=0,85.

Рішення. Потужність, споживана електродвигуном компресора теплонасосної установки, рз =&/є=11600/3=3900 кВт.

Споживана потужність із урахуванням втрат в електромережах рз = рз 1 Лс= 3900/0,95=4100 кВт.

Витрата палива на КЕС для вироблення електроенергії для приводу компресора теплонасосної установки

Дт = />^3С =4100-0,35=1435 кгуліУгод, де 6кзс= 0,34...0,36 кг у.п./(кВт-год) - питома витрата умовного палива на ІкВт-год електроенергії, вироблюваної на КЕС.

Витрата палива в котельні на вироблення 41,9 ГДж/год (11600 кВт) тепла

5кот=2в/(2нПк) =41,9-106/{29300 - 0,85)= 1680 кгу.п./год. Економія умовного палива

ДД = йк - ^ = 1680 - 1435=255 кг/год. Питома економія умовного палива

ДЛ = ДД / Єв =255/41,9 = 6,1 кг/кДж.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси