Разделение затрат энергии при комбинированном производстве теплоты и холода

Abstract

Статья посвящена усовершенствованию сравнительных оценок энерогосберегающих технологий комбинированных производств теплоты и холода по удельным затратам энергии на их получение. Универсальность таких оценок дает эксергетический метод разделения затрат приводной энергии по продуктам комбинированного производства. Однако ценность эксергетического метода снижает недоказанность предпосылки о равной эксергетической эффективности получения продуктов, положенной в его основу. На основе понятий общей метрологии, первого и второго начал термодинамики обоснован новый подход к разделению затрат энергии между продуктами, свободный от указной предпосылки. Предложены общие зависимости для расчета затрат приводной энергии при комбинированном производстве теплоты и холода по данным энергетического и эксергетического балансов. Установлено, что эффективность получения теплоты выше, а холода – ниже общего эксергетического КПД комбинированного производства. Методические выкладки иллюстрированы примером комбинированного получения теплоты и холода с применением поршневых холодильных машин.

Стаття присвячена удосконаленню порівняльних оцінок енерогозберігаючих технологій комбінованих виробництв теплоти та холоду за питомими витратами енергії на їх отримання. Універсальність таких оцінок дає ексергетичний метод поділу витрат приводної енергії по продуктах комбінованого виробництва. Однак цінність ексергетичного методу знижує недоведеність припущення щодо рівності ексергетичних ККД отримання кожного з продуктів, покладеного в його основу. На основі понять загальної метрології, першого і другого початків термодинаміки обґрунтовано новий підхід до поділу витрат енергії між продуктами, вільний від припущень. Запропоновано загальні залежності для розрахунку витрат приводний енергії при комбінованому виробництві тепла і холоду за даними енергетичного та ексергетичного балансів. Встановлено, що ефективн ість отримання теплоти вище, а холоду — нижче загального ексергетичного ККД комбінованого виробництва. Методичні викладки ілюстровані прикладом комбінованого отримання теплоти та холоду із застосуванням поршневих холодильних машин.

Article is devoted to the improvement of comparative assessments energy saving technologies for combined generation of heat and cold on the specific costs of energy to get them. Universality of such assessments gives exergy method of cost—sharing drive energy between products of combined generation. However, the value of exergy method reduces the unproven assumption that equal exergy efficiency of production of products which it is based. On the basis of general concepts of metrology, the first and second laws of thermodynamics justified a new approach to the division of costs between energy products, free from any assumptions. The general relationship for calculating the driving energy costs in the combined production of heat and cold according to the energy and exergy balances is proposed. It is established, that the efficiency of obtaining heat is higher and cooling — lower than the overall exergy efficiency of the combined production. Methodical calculations illustrated example with receiving combined heat and cold using reciprocating chillers.