49
ГОСТР 54865—2011
ПриложениеВ
(справочное)
Эксергетическая методика коррекции КПД (СОР)
Принцип методики заключается в том, что термодинамическое совершенство (качество) процесса остает-
ся постоянным по всему рабочему диапазону температур. Термодинамическое качество конкретного процесса
может быть выражено эксергетической эффективностью как отношение между расчетным значением К
ТР
или
КПД (COP) процесса и идеальным КПД (COP) цикла Карно. Однако в реальных процессах эксергетическая эф-
фективность 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
h
ex
может быть определена по
формуле
h=
КПД(СОР)
ex
КПД(СОР)
crnt
,
(В.1)
где COP— коэффициент полезного действия реального термодинамического цикла, Вт/Вт;
COP
crnt
— коэффициент полезного действия COP Карно для идеального цикла Карно, Вт/Вт.
Для тепловых насосов с электроприводом КПД (COP) COP
crnt
для идеального цикла Карно вычисляют по
формуле
crnt
T
−
T
q− q
КПД(СОР)
=
T
hot
=
q
sk
+
273,15
,
hotcoldsksc
(В.2)
q
sk
где T
hot
— температура конденсации паров холодильного агента, K;
T
cold
— температура испарения холодильного агента, К;
— температура отвода тепла от теплового насоса, °C;
q
sc
— температура источника низкопотенциального тепла, °C.
Для тепловых насосов с приводомот двигателя, например, для абсорбционныхтепловых насосов, существу-
ют 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, КПД (COP) для идеального цикла Карно COP
crnt
вычисляется по формуле
TT
crnt
T
gen,in
−
T
cold
КПД(СОР)
=
T
gen,in
×
T
cold
hotcold
T
hot
T
cold
−
×
,
,
=×
q
sk
+
27315
q
gen,in
− q
sc
q
gen,in
+
27315
q
sk
− q
sc
,
(В.3)
q
q
где T
gen,in
— температура источника теплоты высокого потенциала на входе в систему генерации (горелка, паро-
вой котел, теплообменник), K;
T
hot
— температура отвода тепла теплового насоса , K;
T
cold
— температура источника тепла низкого потенциала, K;
gen,in
— температура источника теплоты высокого потенциала на входе в систему генерации (горелка,
паровой котел, теплообменник), °C;
q
sk
— температура теплоотвода теплового насоса, °C;
sc
— температура источника теплоты низкого потенциала, °C.
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 COP для разной температуры отвода тепла и источника является невозможной, но
коррекция с эксергетической эффективностью — приемлемой.
Эффективный КПД (COP) при изменении температуры отвода тепла и/или температуры источника низко-
потенциальной энергии может быть определен по формуле
oprstandart
standartT
КПД(СОР)
КПД(СОР)
=
КПД(СОР)
КПД(СОР)
crnt,opr
=
КПД(СОР)
×
f
crnt,standart
,
(В.4)
где COP
opr
— КПД (COP) при температурных условиях режима эксплуатации, Вт/Вт;
COP
standard
— КПД (COP) при стандартных температурных условиях типового испытания, Вт/Вт;
COP
crnt,opr
— КПД (COP) идеального цикла Карно при температурных условиях режима эксплуатации;
COP
crnt,standard
— КПД (COP) идеального цикла Карно при стандартных температурных условиях — типовых
испытаний.