ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отопление с помощью холодильной машины из "Холодильные машины и аппараты" Тепловой коэффициент всех обратимых систем тепловых двигателей и холодильных машин при одинаковых источниках имеет одно и то же значение, однако в действительных условиях работы степень их необратимости может быть различной. [c.29] Непосредственное сжигание какого-либо топлива для нагревательных целей является с термодинамической точки зрения процессом с огромными необратимыми потерями. Как известно, тепло, выделяемое при сгорании, имеет значительно более высокую температуру, чем рабочее тело, применяемое для отопления. [c.29] Использование топлива для производства работы с последующей ее затратой в цикле теплового насоса значительно целесообразнее непосредственного го сжигания. [c.29] Предположим, что в результате сжигания топлива при температуре Т выделилось некоторое количество тепла Q . Если это гепло без потерь будет передано рабочему телу, применяемому для отопления, то его температура повысится и примет значение Тг- Величина Т значительно больше вследствие этого в рассмотренном процессе переног тепла от нагретого тела к холодному произойдет без получения работы, т. е. с необратимыми потерями. В самом деле, перенос тепла при температуре Тг в первоначальное состояние, определяемое температурой Т , требует затраты работы AL, равной произведению Qu на т]/-—термический коэффициент полезного действия прямого цикла, совершенного между температурами Т и Тг. При непосредственном сжигании топлива для нагревания работа Л L теряется. Эта же потеря работы может быть выражена через произведение Тг на as—возрастание энтропии в необратимом процессе переноса тепла от тела с температурой Т к телу с температурой Тг. [c.29] Обратимся теперь к динамическому отоплению. Подведем теплоту сгорани 1 топлива к прямому циклу, осуществляемому между температурами источника Т и окружающей среды Т, а полученную работу затратим в обратном цикле, Б котором тепло переносится от источника с температурой Т к источнику с температурой Тг. Для простоты рассуждений примем, что прямой и обратный циклы обратимы и осуществляют процессы Карно. Принципиальная схема такого устройства приведена на рис. 5,а. [c.29] Такая система работы с одним рабочим телом в прямом и обратном циклах показана в энтропийной диаграмме на рис. 8,а, а для разных рабочих тел—на рис. 8,6. Точки а—Ь—с—обозначают цикл парового двигателя, а е— —д—к— теплового насоса. [c.29] При динамическом отоплении работа прямого цикла АЬ поглощается обратным циклом. Следовательно А1=А1 . [c.30] Вместе с тем, работа Л может быть выражена через термический коэффициент у т полезного действия ЛL= r .Q , где —тепло, затраченное тепловым двигателем. В свою очередь работа Л о есть отношение отведенного тепла к коэффициенту преобразования (л А1 = . [c.30] Здесь нет нарушения закона сохранения энергии, так как из одной термодинамически более ценной калории тепла можно получить большее количество менее ценного тепла. В этом нетрудно убедиться с помощью рис. 8. Калория тепла, совершая работу при перепаде температур —Т, дает большее количество работы, чем это надо для переноса того же количества тепла от температуры Т до Тг. Если Т —Т Тг—Т, то можно перенести в соответствии с получаемой работой большее количество тепла. [c.30] Соотношение между работой прямого и обратного циклов определяет эффективность динамического отопления. При сжигании топлива предельно высокое значение коэффициента М = 1, а в динамическом отоплении единица есть наименьшее значение этого коэффициента. [c.30] Это значит, что из 1 /скал тепла при температуре 1000° в данной системе можно получить 4,1 ккал тепла при температуре 100°. В таком идеальном случае динамическое отопление по расходу топлива в 4,1 раза выгоднее обыкновенного отопления. [c.30] Источники тепла и особенно нагреваемая среда могут менять свои температуры в процессах взаимодействия с рабочим телом, тогда циклы Карно неприменимы. [c.30] Отнощение Мд к характеризует потери системы. [c.31] Динамическое отопление эффективно только при большем, чем коэффициент потерь при обычном отоплении. [c.31] В системе без потерь М = 1 есть критерий одинаковой ценности динамического и обыкновенного отопления. [c.31] Системы динамического отопления могут выполняться различными путями. Здесь может быть использован тепловой двигатель и компрессорная холодильная машина, поршневая или турбинная, пароструйная холодильная машина и абсорбционная. Однако коэффициент трансформации обратимых циклов всех этих систем будет зависеть только от источников. Величина определяется выражением (I—37), одинаковым для всех систем динамического отопления в условиях одних и тех же источников. [c.31] Потери действительных систем, как и в случае получения холода, могут быть разными, поэтому величина т] является критерием сравне1шя различных систем [47]. В системе динамического отопления вместо теплового может быть использован гидравлический двигатель. [c.31] Сопоставим теперь динамическое отопление с теплофикацией. [c.31] В теплофикационном прямом цикле а —Ь— —d тепло отводится не при температуре Т, а при Тг (рис. 8,а). [c.31] Принципиально можно рассматривать теплофикационный прямой цикл как систему динамического отопления и производства работы. Цикл а —Ь—с—d составляется из двух циклов а—Ь—с—d теплового двигателя и d—d —а —а теплового насоса. По существу разница между теплофикационным прямым циклом и системой динамического отопления состоит в том, что в первом случае только часть работы теплового двигателя, выражаемая площадью а—а — d —d, затрачивается в обратном круговом процессе, тогда как во втором—вся работа двигателя, измеряемая площадью а—Ь—с—d, целиком затрачивается циклом е—f—g—h. [c.31] Вернуться к основной статье