Глава 1. Обзор типов тну

3 [13].

Рис. 1 – 1. Схема работы теплового двигателя	Рис. 1 – 2. Схема работы холодильной установки	Рис. 1 – 3. Схема работы теплонасосной установки
Рис. 1 – 4. T – S диаграмма обратного цикла Карно

Принцип работы ТНУ

Тепловые машины по их назначению можно разделить на три основных класса:

1. Тепловые двигатели, в которых происходит превращение тепла в механическую работу.

2. Тепловые насосы (греющие машины), которые пред­ставляют собой обращенные тепловые двигатели и служат для получения тепла.

Холодильные машины, предназначенные для произ­водства холода, т. е. для от­ Так как всегда , то .

Рис. 1 – 5. Зависимость коэффициента преобразования ТНУ, работающей по обратному циклу Карно, от и .

Характер влияния и на коэффициент преобразования показан на рис. 1 – 5. График, представленный на этом рисунке, представляет собой зависимость , просчитанную для фиксированных значений .

Из рисунка видно, что наибольшее влияние на коэффициент преобразования в заданном интервале температур оказывает именно разность температур НПИТ и теплоприемника . Абсолютная температура теплоприемника оказывает лишь незначительное влияние, уменьшающееся с увеличением разности температур НПИТ и теплоприемника.

3. вода тепла от охлаждаемо­го тела или от помещения, в котором поддерживается температура более низкая, чем в окружающей среде.

Принципиальные схемы этих машин изображены на рис. 1 – 1, 1 – 2, 1 – Согласно первому началу термодинамики для круговых процессов имеет место равенство:

(1.1)

где Q – количество тепла, сообщенное теплопотребителю;

Q₀ – количество тепла, сообщенное (или отнятое) источнику тепла низкой температуры (или окру­жающей среде);

L_ПР – механическая работа, полученная (или затрачен­ная) в цикле.

В тепловом насосе эффективность цикла характери­зуется отношением тепла Q, полученного теплопотребителем, к затраченной механической работе. Эту величину назы­вают коэффициентом преобразования:

Отсюда можно дать следующее определение тепловым насосам:

Тепловой насос представляет собой устройство, воспринимающее тепловой поток при низкой температуре (на холодной стороне), а также необходимую для привода энергию и использующее оба потока энергии при повышенной (по сравнению с холодной стороной) температуре в виде теплового потока.

Согласно первому началу термодинамики для круговых процессов имеет место равенство:

(1.1)

где Q – количество тепла, сообщенное теплопотребителю;

Q₀ – количество тепла, сообщенное (или отнятое) источнику тепла низкой температуры (или окру­жающей среде);

L_ПР – механическая работа, полученная (или затрачен­ная) в цикле.

В тепловом насосе эффективность цикла характери­зуется отношением тепла Q, полученного теплопотребителем, к затраченной механической работе. Эту величину назы­вают коэффициентом преобразования:

(1.2)

Значение его больше единицы, так как всегда имеет место равенство (1.1).

Численное значение ко­эффициента преобразования зависит от степени обратимо­сти совершаемого в машине обратного кругового процесса, от свойств рабочего агента и от температур источников тепла.