Трансформация тепла. Назначение трансформаторов

Назначение трансформаторов

Трансформаторы тепла – это технические системы, в которых осуществляется отвод

Повышение потенциала тепла

Рефрижератор, Тн<Тос, Тв= Тос - R;
Тепловой насос, Тв>Тос, Тв>

Рефрижераторы

Основная работа – выработка холода (отвод в окружающую среду тепла от

Температурные зоны использования трансформаторов тепла различного назначения

Второе начало термодинамики

Обратимые и необратимые процессы

Циклы и их КПД

Суммарная теплота равна работе в цикле

Формулировка второго начала

Р. Клаузиус: невозможен самопроизвольный переход теплоты от менее нагретого

Цикл Карно

1824 г.

Энтропия и её изменение

Энтропия – мера необратимости процессов в изолированной системе.

T-s – диаграмма состояний

Принципиальная схема циклов трансформаторов тепла на Т-s - диаграмме

Область использования трансформаторов тепла

В сельском хозяйстве
В торговле
На производстве
В водоснабжении
На железной дороге
В

Классификация ТТ

По принципу работы:
Термомеханические
Электромагнитные
В зависимости от способа повышения давления рабочего тела

Компрессионные установки

Парожидкостные
Газожидкостные
Газовые

Сорбционные

Повышение давления рабочего тела при последовательно осуществлении термохимических реакций поглощения (сорбции)

Струйные установки

Использование кинетической энергии потока пара или газа для повышения давления

Электромагнитные установки

Термоэлектрические системы (эффект Пельтье)
Магнитокалорические системы
Термомагнитные системы (эффект Эттингсхаузена)
Электрокалорические системы

По характеру трансформации все установки можно разделить на две группы:
С повышающей

По характеру протекания процесса во времени установки делятся на:
Непрерывного действия
Периодического

Термодинамические основы процессов трансформации тепла

Трансформаторы с циклическими процессами

Осуществляется замкнутый процесс (цикл).

Уравнение энергетического баланса

Нестационарный цикл –

Схема установки для осуществления обратного цикла Карно с нестационарными процессами

Схема установки для осуществления обратного цикла Карно со стационарными процессами

Трансформаторы с квазициклическими процессами

Совершается разомкнутый процесс – квазицикл.

Уравнение энергетического баланса

Б -

Трансформатор тепла с нециклическими процессами

Состояние рабочего тела в процессе работы не

Каскадные трансформаторы тепла

Схема 2-х обратных циклов Карно, работающих в разных температурных

Каскадный метод

Замена одного цикла несколькими, расположенными каскадом.

Регенеративный метод

Основан на использовании внутреннего теплообмена между потоками рабочего тела.