Енергетичний і ексергетичний аналіз типових систем опалення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКуделя, П. П.
dc.contributor.authorДубовський, С. В.
dc.date.accessioned2023-04-20T11:04:58Z
dc.date.available2023-04-20T11:04:58Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractВикладено основні особливості енергетичного та ексергетичного методів аналізу ефективності енергетичних перетворень в типових системах опалення (котельні, електроопалення, теплові насоси з електроприводом). Складено рівняння енергетичних та ексергетичних балансів систем та їх елементів. На їх основі одержано вирази для обчислення показників ефективності. Приведено результати розрахунків і зіставлення коефіцієнтів перетворення енергії (COP - Coefficient of Performance) і ексергетичних ККД (Exergy Efficiency або Second Low Efficiency). Показано, що системи опалення на основі паливних котлів та електронагрівачів, характеризуються високими значеннями COP, що не орієнтує на вжиття заходів щодо їх удосконалення. В той же час, такі системи мають доволі низькі значення ексергетичного ККД. Показано, що ексергетичний ККД типової системи електроопалення досягає близько 3% а опалення на основі паливних котельних – близько 6,5%. Виконано аналіз основних причин термодинамічних необоротностей в означених системах. Наведено діаграму змін ексергетичної ефективності в послідовних елементах типової системи опалення на прикладі паливної котельні. Показано, що у паливному котлі основні необоротності виникають на стадіях горіння та теплопередачі за великої різниці температур. У системах електроопалення основні ексергетичні втрати виникають при виробництві електричної енергії на ТЕС та підчас перетворення електричної енергії у теплоту в електронагрівачі. Розглянуто можливості та основні шляхи зниження термодинамічної необоротності системи опалення від парової котельні при її переобладнанні у міні – ТЕЦ. Виконано аналіз термодинамічних втрат в системах теплонасосного опалення. Визначені умови, за яких такі системи стають більш енергетично ефективними ніж системи на основі паливних котлів. Розкриті причини широкого практичного застосування котелень і електроопалення, не дивлячись на їх низьку термодинамічну досконалість.uk
dc.description.abstractotherThe main features of energy and exergy methods of analysis the energy transformations efficiency in typical heating systems (boilers, electric heating, heat pumps with electric drive) are presented. The equations of energy and exergy balances of systems and their elements are made. Based on them, expressions for calculating efficiency indicators are obtained. The results of calculations and comparison of energy conversion coefficients (COP - Coefficient of Performance) and exergy efficiencies (Exergy Efficiency or Second Low Efficiency) are presented. It is shown that heating systems based on fuel boilers and electric heaters are characterized by high COP values, which does not focus on taking measures to improve them. At the same time, such systems have rather low values of exergetic efficiency. It is shown that exergy efficiency of a typical electric heating system reaches about 3%, and heating based on fuel boilers - about 6,5 %. The analysis of the main reasons of thermodynamic irreversibility in the specified systems is executed. The diagram of changes exergetic efficiency in consecutive elements of a typical heating system on the example of a fuel boiler room is given. It is shown that in a fuel boiler the main irreversibilities occur at the stages of combustion and heat transfer at a large temperature difference. In electric heating systems, the main exergy losses occur during the production of electricity at thermal power plants and during the conversion of electricity into heat in electric heaters. Possibilities and main ways to reduce the thermodynamic irreversibility of the heating system from the steam boiler house during its conversion into a mini - CHP are considered. The analysis of thermodynamic losses in heat pump heating systems is performed. The conditions under which such systems become more energy efficient than systems based on fuel boilers are defined. The reasons for the wide practical application of boilers and electric heating are revealed, despite their low thermodynamic perfection.uk
dc.format.pagerangeС. 25-34uk
dc.identifier.citationКуделя, П. П. Енергетичний і ексергетичний аналіз типових систем опалення / П. П. Куделя, С. В. Дубовський // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2022. – № 2. – С. 25-34. – Бібліогр.: 14 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2022.261364
dc.identifier.orcid0000-0003-4941-5795uk
dc.identifier.orcid0000-0001-9418-2092uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/54759
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал, 2022, № 2uk
dc.subjectсистеми опаленняuk
dc.subjectаналіз за Другим законом термодинамікиuk
dc.subjectкотельняuk
dc.subjectелектроопаленняuk
dc.subjectтепловий насосuk
dc.subjectексергетичний ККДuk
dc.subjectheating systemsuk
dc.subjectSecond Law analysisuk
dc.subjectboiler roomuk
dc.subjectelectric heatinguk
dc.subjectheat pumpuk
dc.subjectexergy efficiencyuk
dc.subject.udc621.103uk
dc.titleЕнергетичний і ексергетичний аналіз типових систем опаленняuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
eete2022-2_p25-34.pdf
Розмір:
524.34 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 2