Концепція енергоефективності й перспективи реалізації принципу струминної термокомпресії в малій теплоенергетиці
DOI:
https://doi.org/10.31548/energiya2021.02.039Анотація
Анотація. Обґрунтовується доцільність реалізації принципу струминної термокомпресії для підвищення енергоефективності джерел електро- і теплопостачання малої теплоенергетики. Представлені результати термодинамічного аналізу і числової оптимізації параметрів компресорного паротурбінного циклу малої когенераційної енергоустановки. Апробований струминний понижуючий термотрансформатор як альтернатива традиційному котельному теплопостачанню.
На основі проведеного термодинамічного аналізу розроблений новий комбінований цикл знижувального термотрансформатора, який забезпечує ефективне перетворення енергії, що підводиться (переважно у формі тепла палива) в потік теплоносія системи теплопостачання з необхідним температурним рівнем 50…90 оС.
Принципова відмінність цьоого термотрансформатора від парокомпресорних теплових насосів полягає в заміні механічного компресора на струминний термокомпресорний модуль (СТК-модуль).
Робочий процес в СТК-модулі реалізується шляхом використання як активного середовища струминного компресора закипаючої при витіканні недогрітої до насичення рідкої фази холодильного агенту. Інжекція пари з випарника забезпечується шляхом сформованого у вихідному перерізі сопла активного потоку струменя дрібнодисперсної парокрапельної структури.
Підготовлено й апробовано програму числового дослідження робочого процесу знижувального термотрансформатора, на базі якої проведено розрахунки багатьох варіантів.
На основі розрахункових досліджень встановлена область досяжних показників пропонованої системи теплопостачання; визначена область вихідних режимних параметрів, що відповідають максимальним значенням коефіцієнта перетворення й ексергетичної ефективності; отримані порівняльні показники основних параметрів досліджуваного термотрансформатора на різних робочих речовинах у діапазоні режимів роботи як теплового насоса або холодильної машини.
Ключові слова: робочий процес, струминний термокомпресор, понижуючий термотрансформатор, енергоефективність, теплонасосний режим
Посилання
Gritsina, V. P. (2001). Razvitiye maloy energetiki - yestestvennyy put' vykhoda iz nastupivshego krizisa energetiki [The development of small-scale energy is a natural way out of the current energy crisis]. Promyshlennaya energetika, 8, 13-15.
Berezin, S. R. (2007). Tekhnologiya energosberezheniya s ispol'zovaniyem parovykh vintovykh mashin [Energy saving technology using steam screw machines]. Teploenergetika, 8, 40-43.
Ber, G. D. (1977). Tekhnicheskaya termodinamika: Teoreticheskiye osnovy i tekhnicheskiye prilozheniya [Technical Thermodynamics: Theoretical Foundations and Technical Applications]. M.: Mir, 1977. 518 s.
Patent Ukrainy №35181, MPK (2006) F22VZ/00. Paroturbinna ustanovka z kompresornym tsyklom peretvorennia enerhii [Steam turbine unit with compressor cycle of energy conversion]. Opubl. 10.09.2008. Biul. №17.
Kotler, V. R. (2007). Ekonomicheskiy aspekt perekhoda k energoblokam na sverkhkriticheskiye parametry para [The economic aspect of the transition to power units with supercritical steam parameters]. Teploenergetika, 9, 73-75.
Marchenko, V. N., Prokopov. M. G. (2007). Paroobrazovaniye v adiabatnykh uskoryayushchikhsya potokakh vskipayushchey zhidkosti [Vaporization in adiabatic accelerating flows of a boiling liquid]. Kompressornoye i energeticheskoye mashinostroyeniye, 3(9), 94-99.
Marchenko, V. N., Prokopov, M. G. (2007). Raschet paroobrazovaniya v uskoryayushchikhsya potokakh vskipayushchey zhidkosti [Calculation of vaporization in accelerating streams of boiling liquid]. Kompressornoye i energeticheskoye mashinostroyeniye, 4(10), 98-105.
Sokolov, Y. Y., Zinger, N. M. (1989). Struyn·yye apparaty [Inkjet devices]. M.: Energoizdat, 1989. 352 s.
Arseniev, V. M., Meleichuk, S. S. (2018). Teplovi nasosy: osnovy teorii i rozrakhunku [Heat pumps: basics of theory and calculation]. Sumy: Sumskyi derzhavnyi universytet, 364.
Patent Ukrainy №28398, MPK (2006) F25V1/100. Parova termotransformatorna ustanovka [Steam thermotransformer installation]. Opubl. 10.12.2007. Biul. №20.
Tsatsaronis, D. (2002).Vzaimodeystviye termodinamiki i ekonomiki dlya minimizatsii stoimosti energopreobrazuyushchey sistemy [Interaction of thermodynamics and economics to minimize the cost of an energy conversion system]. Odessa.: Studiya «NegatsianT», 152.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
