Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Тепловые насосы и кондиционеры

Эксергетический анализ

Определение эффективности отдельных аппаратов, установок и систем в целом базируется на эксергетической методе анализа, позволяет не только вычислять эксергетический КПД, но и определять потери эксергии в отдельных аппаратах, машинах и элементах установок.

Основные принципиальные положения эксергетического метода базируются на определении работоспособности (любого вида энергии "), которая исчисляется в отношении термодинамических параметров окружающей среды. Под окружающей средой, как правило, понимается среду с фиксированными параметрами, отражающими наиболее частый среднестатистический состояние атмосферы у поверхности земли. Здесь за параметры окружающей среды принято Гос = 293 К (20 ° с) и р 0,1 МПа.

Любое количество энергии (любого вида) по отношению к окружающей среде обладает максимальной работоспособности, то есть максимальной работой, которая может быть получена (в обратном процессе) от данного количества энергии в условиях окружающей среды. Эта максимальное количество работы называется эксергией. Соотношение между эксергией Е и энергией С устанавливается коэффициентом работоспособности т

Для механической и электрической энергии т = 1. для тепла

где ос - температура окружающей среды, К; Т - температура подвода (или отвода) тепла, К.

Таким образом, эксергией тепла (теплового потока) называется максимальное количество работы, которая может быть получена при обратном переводе данного количества тепла по температурному уровня Т на температурный уровень окружающей среды Тос.

Для теплотехнических процессов, проходящих при Т> ос, коэффициент работоспособности всегда положительный и меньше единицы (0 <т <1).

Для низкотемпературных (холодильных и криогенных) процессов получения холода или отвода от охлаждаемых объектов протекает при 7 * <7оС "осуществляется только при расходе работы. Этот момент характеризуется знаком "минус" при коэффициенте работоспособности т <0. Таким образом, для определения эксергии холода т можно брать по абсолютному значению, отвергая знак "минус" £ Ь = й) | т? ^ "• потому учитывать изменение направления теплового потока Е0 = -2Ь | -т? | 0.

Для получения холода в идеальном цикле Карно расходуется минимальное количество работы, которую необходимо, чтобы обратным путем трансформировать данное количество тепла (получить холод) с температурой уровня Т на температурный уровень окружающей среды Тос. Удельный эксергии рабочего тела, кДж / кг (воды, воздуха, фреона, кислорода, гелия и т.д.), которое находится в фиксированном состояния, характеризующегося термодинамическими параметрами (р, 7А, $) "определяется уравнением

где Н и 5 - энтальпия и энтропия вещества в данном состояния; ^) С "70С, ^ 0С - энтальпия, температура и энтропия вещества при параметрах окружающей среды.

Полученные значения используются для составления эксергетической балансов. На основе эксергетического баланса, который можно составить как для отдельных аппаратов и элементов, так и для установки и системы в целом

(£ ^ вх = ^ евых где потери эксергии), определяются потери эксергии, значения которых зависят от эффективности работы установки. На основе энергетического баланса всегда можно определить степень термодинамического совершенства установки (аппарата) или системы:

Эксергетический КПД реальных установок, аппаратов и систем наиболее правильно отражает эффективность процессов, происходящих и всегда находится в пределах 0 <те <1. эксергетический КПД может быть также определен и через интегральные показатели, которые отражены полезным эксергетическим эффектом и потраченной работой. Так, если для низкотемпературных (холодильных и криогенных) установок полезным эффектом является холодопроизводительность, то эксергетический КПД определяется как

где 0) - холодопроизводительность, (тд) 0 - коэффициент работоспособность способности холода; N - потраченная мощность.

Аналогично можно определить значение эксергетической КПД для любого вида трансформаторов, всегда имея в виду необходимость выражать красный (полученный) эффект от установки и потраченную энергию для работы установки в эксергетической величинах.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее