Holodilʹnaâ Tehnika i Tehnologiâ (Feb 2020)
Термодинамічний аналіз циклів машин когенерації комерційного призначення
Abstract
Економія енергетичних ресурсів та їх раціональне використання є головними умовами при створенні нових сучасних технологій і вдосконалення існуючих. В роботі розглянуто схемно-циклові рішення когенераційних машин комерційного призначення для підприємств торгівлі з двома температурними рівнями отримання холоду для короткострокового зберігання продуктів і одним рівням отримання тепла для опалення та гарячого водопостачання. Синтез схем і циклів, визначення енергетичної ефективності прийнятих рішень здійснено з залученням термодинамічного аналізу «методом циклів». Метод побудовано на поетапному переході від зворотного циклу-зразка до циклу дійсної машини шляхом нарощування незворотних втрат енергії в процесах з реальними робочими речовинами та/або інженерними обмеженнями. Трансформація циклів і схем має таку послідовність: зразок у вигляді двох зворотних циклів Карно з єдиним температурним рівнем відведення тепла та двома рівнями підведення тепла, об’єднання циклів в єдиний з ізоентропним одноступеневим стисненням, введення зовнішньої незворотності в процеси підведення і відведення тепла за умови зберігання циклу Карно. Перехід до реального циклу здійснено через вибір робочих речовин з різними критичними температурами відносно до температурного режиму машини, що розглядається. Синтез циклів одно- та двоступеневого стиснення надано з конденсацією або з транскритичним охолодженням газу в процесі відведення тепла на прикладі R404а та СО2 холодоагентів. На усіх етапах аналізу когенераційної машини розроблено способи оцінювання енергетичної ефективності циклів з трьома позитивними ефектами. На підставі проведеного термодинамічного аналізу «методом циклів» сформульовано рекомендації щодо синтезу схемно-циклових рішень з будь якою кількістю джерел холоду (тепла) з різним температурним потенціалом та визначення їх енергетичної ефективності
Keywords
