Аматорский клуб криофизиков ЭФФЕКТ Плюс

Тепловые насосы постоянно совершенствуются и находят все большее применение для отопления отдельных зданий, микрорайонов, ферм и т. д. Они дают наряду с теплофикацией большую экономию топлива.

Особенно эффективны они тогда, когда в качестве источника теплоты используются сточные воды, более теплые, чем окружающая среда. Тогда N будет еще выше. Так, холодильная техника показала свои возможности в новой, "теплой" области, где, казалось бы, ее применение не имеет смысла.

Второй способ экономичного нагрева осуществляется не "сверху вниз" (от Т до Тн), как на ТЭП, а наоборот, "снизу вверх" (от Тох до Тн) на базе принципов холодильной техники. В. Томсон-Кельвин взглянул на парокомпрессионную холодильную установку в несколько неожиданном для своих современников (и не только для них) аспекте. Ведь ее назначение - забирать теплоту на низком уровне Т0 И отдавать на более высоком Т0 с >Т0. Что, если ее "передвинуть" вверх по температурам?

Первый способ решения задачи - Теплофикация - Основан на том, что турбины электростанций расширяют пар не до давления, соответствующего температуре окружающей среды Тос, Как это делается на конденсационных электростанциях, а до некоторого промежуточного давления. При этом еще достаточно горячий пар может использоваться для отопления или других нужд либо непосредственно, либо нагревая воду.

Зная значение работоспособности (в термодинамике для нее используется термин "эксергия" теплоты Q, Можно определить эффективность различных способов нагрева при разных температурах. Если речь идет, например, о металлургических процессах, где нужны температуры 1200-1500°С (1473-1773 К), то очевидно, что прямое использование теплоты, получаемой непосредственно при сжигании топлива (в идеале здесь т = 1) выгодно, поскольку т горячего металла составляет 0,8-0,84.