Оценка энергетической эффективности работы тепловых установок при помощи величин удельного расхода условного топлива на производство единицы энергии. Определение эксергетического коэффициента полезного действия теплового насоса и водогрейного котла.
Аннотация к работе
Сравнение энергоэффективности систем теплоснабжения от отопительных котельных и теплонасосных установокВ настоящее время, когда постоянно растут цены на органическое топливо, экономия топливно-энергетических ресурсов приобрела приоритетное значение. По статистическим данным, на нужды теплоснабжения расходуется 91 млн. тонн условного топлива (м. т. у. т). В связи с этим становится очевидным, что основное внимание в решении проблемы повышения эффективности использования топливных ресурсов следует уделять сектору теплоснабжения. В развитых странах много внимания уделяется созданию и внедрению теплонасосных установок (ТНУ), которые предназначены для отопления, горячего водоснабжения, сушки и пр.Известно [7], что энергетическую эффективность работы тепловых установок оценивают при помощи величин удельного расхода условного топлива на производство единицы энергии (by, кг/ГДЖ). Если производство тепловой энергии осуществляется в водогрейном котле, то удельный расход условного топлива составляет bувк = 1/(?к•Qнр), (1) где ?к - энергетический коэффициент полезного действия (КПД) котла; Qнр - нижняя теплота сгорания условного топлива, которая равна 29,3·10-3 ГДЖ/кг. 1 показаны расчетные значения удельного расхода условного топлива в водогрейном котле (линия 1) и в теплонасосной установке (линия 2) по данным: ?к= 0,9; ?эс= 0,34; ?эст= 0,9. В соответствии с [8] эксергетический КПД котла определяется по формуле ?kех=(Qpн / Ехв)•?к • ?kс, (5) где Ехв - эксергия топлива; ?к - энергетический КПД котла; ?kс - фактор Карно, определяемы по (4) для среднетермодинамической температуры теплоносителя (сетевой воды) в котле. 2 представлены зависимости изменения эксергетического КПД котла для разных температурных режимов работы тепловой сети при условии (Qpн / Ехв) = 0,95 и ?к= 0,9. котел насос тепловой топливоПо сравнению с системой теплоснабжения от водогрейных котельных более эффективная работа систем теплоснабжения от теплонасосных установок наблюдается тогда, когда коэффициент преобразования энергии в ТНУ превышает 2,9.