ГОСТ Р 54865-2011 Теплоснабжение зданий. Методика расчета энергопотребности и эффективности системы теплогенерации с тепловыми насосами

Приложение В
(справочное)

     
Эксергетическая методика коррекции

Принцип методики заключается в том, что термодинамическое совершенство (качество) процесса остается постоянным по всему рабочему диапазону температур. Термодинамическое качество конкретного процесса может быть выражено эксергетической эффективностью как отношение между расчетным значением или процесса и идеальным цикла Карно. Однако в реальных процессах эксергетическая эффективность не описывается линейной зависимостью в рабочем диапазоне температур, поэтому коррекция является только аппроксимацией, которая показывает хорошие результаты вблизи стандартной контрольной точки. Точность ухудшается с увеличением расстояния от контрольной точки, и поэтому этот способ лучше всего подходит для температурной коррекции в случае, если температуры находятся недалеко от контрольной точки.

Эксергетическая эффективность реального термодинамического цикла может быть определена по формуле

,                                                   (В.1)

где - коэффициент полезного действия реального термодинамического цикла, Вт/Вт;

- коэффициент полезного действия Карно для идеального цикла Карно, Вт/Вт.

Для тепловых насосов с электроприводом для идеального цикла Карно вычисляют по формуле

,                          (В.2)

где - температура конденсации паров холодильного агента, К;

- температура испарения холодильного агента, К;

- температура отвода тепла от теплового насоса, °С;

- температура источника низкопотенциального тепла, °С.

Для тепловых насосов с приводом от двигателя, например, для абсорбционных тепловых насосов, существуют три температурных уровня: 1 - температура отвода теплоты от системы генерации теплоты, 2 - уровень утилизации тепловой энергии, 3 - холодный уровень источника теплоты низкого потенциала.

Таким образом, для идеального цикла Карно вычисляется по формуле

,        (В.3)

где - температура источника теплоты высокого потенциала на входе в систему генерации (горелка, паровой котел, теплообменник), К;

- температура отвода тепла теплового насоса, К;

- температура источника тепла низкого потенциала, К;

- температура источника теплоты высокого потенциала на входе в систему генерации (горелка, паровой котел, теплообменник), °С;

- температура теплоотвода теплового насоса, °С;

- температура источника теплоты низкого потенциала, °С.

Преимущество данного способа заключается в том, что необходима только одна контрольная точка. В случае испытаний по [17] или [27], например, если определяют только одну контрольную точку, интерполяция для внесения поправки в значения для разной температуры отвода тепла и источника является невозможной, но коррекция с эксергетической эффективностью - приемлемой.

Эффективный при изменении температуры отвода тепла и/или температуры источника низкопотенциальной энергии может быть определен по формуле     

     ,      (В.4)