Термодинамічне дослідження нового циклу для виробництва енергії, холоду і тепла

Abstract

У промислових енергетичних установках утворюється велика кількість відносно низькотемпературного тепла, утилізація якого може забезпечувати енергозбереження та захист навколишнього середовища. При утилізації відпрацьованого тепла вдається виробляти електроенергію, тепло для опалення або гарячого водопостачання, а також холод. Для цієї мети підходить цикл Каліни, що дозволяє при використанні низькотемпературного тепла реалізовувати зазначені процеси. Робочим тілом в досліджуваній установці є водоаміачний розчин. При аналізі показників установки враховується, що в ній не тільки потреби в теплі і холоді, а й електроенергії – непостійні. Виходом із цієї ситуації є створення установок, які можуть виробляти електроенергію, тепло і холод як одночасно, так і окремо. Причому, бажано, щоб цим вимогам задовольняла одна установка, а не кілька, які включаються або вимикаються у міру виникнення потреби в тому чи іншому вигляді енергії, тепла або холоду. Це дозволить, по-перше, зменшити термін окупності таких установок за рахунок того, що вони будуть працювати практично безперервно, змінюючи лише кількість і якість виробленої енергії, по-друге, поліпшити енергетичні показники самих установок, так як при їх експлуатації не доведеться витрачати час і енергію на висхід установки в необхідний режим роботи. Наведено характеристики установки при експлуатації її в «зимовому» і «літньому» режимах роботи. Урежимі тригенерації показники запропонованої установки порівнювалися з характеристиками теплової машини для отримання механічної енергії; водогрійного котла для вироблення тепла; холодильної машини для охолодження. Ступінь термодинамічної досконалості теплової і холодильної машин склала 23,7%, що для установок, що використовують викидне тепло, цілком прийнятно