Книга Тепловые насосы > Тепловые насосы
Глава 2 ТЕОРИЯ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ
Цены на тепловые насосы
Введение
Назначение этой главы — дать читателю достаточные теоретические основы для анализа и сравнения различных теплонасосных циклов с различными рабочими телами. Хорошее понимание теории поможет оценить ограничения возможностей тепловых насосов, поскольку эти ограничения накладываются не только техническими проблемами, но также и законами природы. Предполагается, что читателю уже известны понятие термодинамического состояния и параметры, определяющие это состояние:
температура, давление, удельный объем, энтальпия и энтропия. Этими параметрами мы будем оперировать в настоящей главе, а их подробное пояснение можно найти в курсах термодинамики Большая часть этой главы посвящена теплонасосному циклу с механической компрессией пара, поскольку такие тепловые насосы наиболее распространены. Затем обсуждаются два цикла, куда энергия поступает только в форме тепла: абсорбционный цикл и двойной цикл Ренкина, которые авторам представляются весьма перспективными. Кратко описаны некоторые другие циклы, которые в настоящее время вызывают интерес.
ЦИКЛ КАРНО
ЦИКЛ С МЕХАНИЧЕСКОЙ КОМПРЕССИЕЙ ПАРА
РЕАЛЬНЫЙ ЦИКЛ
РАСЧЕТ КОП
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КПЭ
ДВОЙНОЙ ЦИКЛ РЕНКИНА
АБСОРБЦИОННЫЙ ЦИКЛ
ДРУГИЕ ТИПЫ ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ
Кроме описанных циклов существует множество других устройств, которые можно назвать тепловыми насосами. В основном они еще слишком дороги либо энергетически неэффективны. Приведённый ниже обзор таких устройств — полезный источник информации.
Для прохождения пути от схемы до реализации их в металле нужно преодолеть существенные финансовые и технические препятствия, однако в случае некоторых экзотических тепловых насосов препятствиями являются также и предрассудки вместе с боязнью нововведений.
ЦИКЛ СТИРЛИНГА
ЦИКЛ БРАЙТОНА
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС
МЕНЕЕ ИЗВЕСТНЫЕ СИСТЕМЫ:
Имеется много других типов тепловых насосов: обращенный топливный элемент, тепловой насос с использованием теплоты плавления, механохимического и магнетокалорического эффектов. За недостатком информации они здесь не описываются.
Многие циклы, рассмотренные в этой главе, могут встречаться на практике в различных комбинациях, например циклы Отто-Ренкина, Брайтона — Ренкина, Стерлинга — Ренкина. В других приложениях могут представить интерес циклы Ренкина — Брайтона или Стирлинга —Брайтона. Области применения этих циклов со всеми их вариациями беспредельны.
