 |
2.4. Определение расходов теплоносителей внешних теплоприемников и теплоотдатчиков.
|
|
|
|
2. 4. Определение расходов теплоносителей внешних теплоприемников и теплоотдатчиков.
Массовый расход нагреваемой в конденсаторе воды:
(27)
где 
–средняя изобарная теплоемкость при 
.
Массовый расход нагреваемой в охладителе конденсата воды:
, (28)
где 
– средняя изобарная теплоемкость при 
Массовый расход теплоносителя низкопотенциального источника тепла, проходящего через испаритель теплового насоса:
(29)
где 
– средняя изобарная теплоемкость при 
2. 5. Коэффициент преобразования теплового насоса
(30)
(30а)
Часть 3. Расчет эксергетических потерь.
3. 1 Общие положения.
Анализ будем проводить на уровне определения внешних и внутренних потерь эксергии, что позволяет определить величину этих потерь в каждом из составных элементов ПКТН, их удельный вес в общей сумме потерь и на основании этого определить последовательность и целесообразность возможных улучшений в конструкции для различных режимов работы ПКТН. Потери эксергии по отдельным элементам проводим последовательно по направлению движения потока эксергии на входе в приводной агрегат компрессора.
3. 1. 1. Выбор параметров окружающей среды. В отношении выбора температуры окружающей среды 
для оценки эксергетической эффективности термотрансформаторов (холодильных машин, тепловых насосов и устройств для одновременной выработки тепла и холода) в литературе [1] существуют различные подходы. Предполагается, то конкретное значение 
не оказывает влияния на конечные результаты сравнительных расчетов. Бродянский В. М. [1] предлагает следующие определения: « Окружающая среда – (англ. environment) – равновесная часть окружения термодинамической системы, интенсивные параметры которой не меняются при взаимодействии с системой; характеризуется нулевой эксергией», «Окружение системы (англ. surrounding) – совокупность равновесной окружающей среды и всех находящихся в ней внешних объектов, взаимодействующих с рассматриваемой системой». В нашем случае в качестве параметров окружающей среды приняты параметры теплоносителя теплоотдатчика 
, например воды озера Байкал, в зимний период времени: 
= 274, 82º С (+1, 82º С), 
= 0, 1 МПа, 
= 404, 49 кДж/кг, 
= 1, 8313 кДж/кг.
|
|
|
3. 1. 2. Определение эксергетических функций теплоносителей.
Выражение для температурной эксергетической функции для потоков тепла в аппаратах ПКТН:
, (31)
где: - температура окружающей среды; 
- среднелогарифмическая температура теплоносителя 
- ого внешнего теплоприемника или теплоотдатчика в процессе теплопередачи.
, (32)
Здесь: 
и 
- соответственно температуры теплоносителя в º С внешнего -ого теплоприемника или теплоотдатчика на входе и выходе из теплообменного аппарата. В дополнение к исходным данным для нашего расчета примем для теплоносителя системы отопления значение 
= 
= +52 º С, 
= 
= +62º С.
В результате получим:
|
|
|
= ( - ) / ln ( / ) +273 (33)
(34)
Определение температурной эксергетической функции применительно к потоку тепла, отдаваемому внешнему теплоприемнику в охладителе конденсата, требует дополнительной конкретизации значений 
и 
, а также характеристик теплоносителя. Примем, что отвод тепла от охладителя конденсата РТ производится на нужды ГВС путем нагрева исходной воды хозяйственно-питьевого назначения в соответствии со СНиП [4] в зимний период времени с температуры до = 328 º К (+55 º С). В этом случае:
= ( 
- 
) / ln ( / ) +273 (35)
(35а)
= ( 
- 
) / ln ( / 
) +273 (36)
(37)
Большие изменения значений эксергетической функции в относительно малом диапазоне температур отличают процессы в ТН от процессов в высокотемпературных энергетических установках, где 
1, 0. То есть в случае теплонасосных систем акцент должен быть сделан на получение больших потоков тепла среднего температурного потенциала для нужд отопления и горячего водоснабжения на базе низкопотенциального тепла возобновляемых и вторичных источников, имеющих температуру, близкую к температуре окружающей среды, то есть неработоспособных потоков тепловой энергии.
|
|
|
