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

Ексергетичний аналіз

Визначення ефективності окремих апаратів, установок і систем у цілому базується на ексергетичному методі аналізу, що дозволяє не тільки обчислювати ексергетичний ККД, але й визначати втрати ексергії в окремих апаратах, машинах і елементах установок.

Основні принципові положення ексергетичного методу базуються на визначенні роботоздатності (будь-якого виду енергії"), яка обчислюється відносно термодинамічних параметрів навколишнього середовища. Під навколишнім середовищем, як правило, розуміється середовище з фіксованими параметрами, відбиваючими найбільш частий середньостатистичний стан атмосфери у поверхні землі. Тут за параметри навколишнього середовища прийнято Гос= 293 К (20°С) і р- 0,1 МПа.

Будь-яка кількість енергії (будь-якого виду) по відношенню до навколишнього середовища володіє максимальною роботоздатністю, тобто максимальною роботою, яка може бути отримана (в зворотному процесі) від даної кількості енергії в умовах навколишнього середовища. Ця максимальна кількість роботи називається ексергією. Співвідношення між ексергією Е і енергією З встановлюється коефіцієнтом роботоздатності т

Для механічної і електричної енергії т=1. Для тепла

де Тос - температура навколишнього середовища, К; Т - температура підводу (або відводу) тепла, К.

Таким чином, ексергією тепла (теплового потоку) називається максимальна кількість роботи, яка може бути отримана при зворотному переведенні даної кількості тепла з температурного рівня Т на температурний рівень навколишнього середовища Тос.

Для теплотехнічних процесів, що проходять при Т>Тос, коефіцієнт роботоздатності завжди позитивний і менше одиниці (0 < т < 1).

Для низькотемпературних (холодильних і кріогенних) процесів здобуття холоду або відводу від охолоджуваних об'єктів протікає при 7*<7ос ' здійснюється тільки при витраті роботи. Цей момент характеризується знаком "мінус" при коефіцієнті роботоздатності т<0. Таким чином, для визначення ексергії холоду т можна брати по абсолютному значенню, відкидаючи знак "мінус" £Ь = й) |т? ^" •бо враховувати зміну напряму теплового потоку Е0 =-2Ь|-т?|0.

Для отримання холоду в ідеальному циклі Карно витрачається мінімальна кількість роботи, яку необхідна, щоб зворотним шляхом трансформувати дану кількість тепла (здобути холод) з температурою рівня Т на температурний рівень навколишнього середовища Тос. Питома ексергія робочого тіла, кДж/кг (води, повітря, фреону, кисню, гелія и т.д.), яке знаходиться у фіксованому стану, що характеризується термодинамічними параметрами (р,7А,$)" визначається рівнянням

де Н і 5 - ентальпія і ентропія речовини в даному стану; ^)С"70С,^0С - ентальпія, температура і ентропія речовини при параметрах навколишнього середовища.

Отримані значення використаються для складання ексергетичних балансів. На основі ексергетичного балансу, який можна скласти як для окремих апаратів і елементів, так і для установки і системи в цілому

(£^вх =^Евих де втрати ексергії), визначаються втрати ексергії, значення яких залежать від ефективності роботи установки. На основі енергетичного балансу завжди можна визначити ступень термодинамічної досконалості установки (апарату) або системи:

Ексергетичний ККД реальних установок, апаратів і систем найбільш правильно відображає ефективність процесів, що відбуваються і завжди знаходиться в межах 0 < ті < 1. Ексергетичний ККД може бути також визначений і через інтегральні показники, які відображені корисним ексергетичним ефектом і витраченою роботою. Так, якщо для низькотемпературних (холодильних і кріогенних) установок корисним ефектом є холодопродуктивність, то ексергетичний ККД визначається як

де 0) - холодопродуктивність, (тд)0 - коефіцієнт робото здатності холоду; N - витрачена потужність.

Аналогічно можна визначити значення ексергетичних ККД для любого виду трансформаторів, завжди маючи на увазі необхідність виражати корисний (здобутий) ефект від установки і витрачену енергію для роботи установки в ексергетичних величинах.

 
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