Эксергетический метод анализа систем трансформации тепла

TB 3 2

Q_В

Т_ОС 3 2 4 1

Q_H

T_H 4 1

Q_H S

Расчетные параметры:

1) количество тепла, отводимое от НИТ: q_H = Тн DS (ХЛУ: q_H = q_O);

2) количество тепла, отданное верхнему источнику: q = Тв DS (ТНУ: q_B =q_O);

3) затраченная работа: l = l_КМ– l_ДТ= (Тв – Тн)DS = q_В – q_Н

Основные показатели:

1) холодильный коэффициент (для ХЛУ)

e = q_Н / l = q_О / l

2) коэффициент преобразования тепла (для ТНУ)

m = q_В / l = q_ТН / l

3) коэффициент использования механической или электрической энергии для производства тепла (холода) – для комбинированных схем

y = (q_Н+ q_В)/ l = e + m

Уравнение энергетического баланса:

q_Н + l_КМ = q_В + l_ДТ

q_В = q_Н + l, где l = l_КМ + l_ДТ

Тогда m = (q_Н + l)/ l = 1+ e

Параметры окружающей среды:

Рос = 0,1 МПа, Тос = 293 К.

Виды энергии:

1) организованная форма энергии, переходящая в любые другие виды независимо от параметров источника и параметров окружающей среды: механическая и электрическая энергия;

2) неорганизованная форма. Переход в другие виды зависит от параметров источника и параметров окружающей среды: тепловая энергия.

Эксергией называется практическая ценность любого вида энергии, мера работоспособности. Обозначение эксергии: Е, тепловой энергии: Q.

Е = t Q, Дж, где t - коэффициент работоспособности (0<t<1).

е = t q, Дж/кг

t = Е / Q = l / q = l_МАХ / q

Для электрической и механической энергии: t = 1

Расчет коэффициента работоспособности: