Контрольні питання До занять 4 – 5

1 Що таке тепловий насос? Призначення теплових насосів (ТН)

2 Приведіть принципову схему теплонасосної| установки (ТНУ) і дайте короткий опис.

3 Що таке коефіцієнт перетворення (трансформації тепла) теплового насоса і як він визначається?

4 Сфера застосування ТНУ. У яких випадках доцільно застосовувати тепловий насос для опалювання будівель?

5 Які переваги має тепловий насос в порівнянні з безпосереднім використанням електроенергії для опалювання?

6 ТНУ для використання тепла довкілля (атмосферного повітря). Переваги і недоліки|нестачі|.

7 ТНУ для використання тепла довкілля (морської і річкової води). Переваги і недоліки|нестачі|.

8 ТНУ для використання тепла низькотемпературних відходів промислових виробництв.

9 ТНУ для використання тепла твердої породи (землі, шлакових відвалів, териконів і так далі).

10 Використання ТНУ для опалювання і гарячого водопостачання.

11 Використання ТНУ для хладопостачання| і кондиціонувань повітря.

12 Основи розрахунку елементів ТНУ.

Заняття 6 – 8

На шостому, сьомому та восьмому заняттях вирішуються|розв'язуються| завдання|задачі| по розділу «Магнітогазодинамічні (магнітогідродинамічні) установки». До цих занять необхідно пропрацювати і знати наступні|слідуючі| питання: теплові схеми; конструкції і принцип роботи установок з|із| МГД генераторами; види теплоносіїв, використовуваних в МГДГ і вимогах, що пред'являються до них; коефіцієнти корисної дії і конструктивні характеристики МГДГ; схеми, що розробляються, і типи МГДГ і МГДУ, коротка їх характеристика; МГД установки, що працюють по замкнутому циклу; рідиннометалеві|рідкометалеві| МГДУ і МГДГ з|із| твердим теплоносієм.

При розрахунку камери згорання|згоряти| МГДУ використовуються відомі розрахункові формули, які відомі з|із| курсів «Промислова вогнетехніка|» і «Котельні і турбінні установки».

При розрахунку регенеративного (рекуперативного) повітрянагрівача| МГДУ можна використовувати розрахункові рівняння з|із| курсу «Промвогнетехніка».

При розрахунку елементів теплосилового циклу використовуються відомі рівняння з|із| курсів «Котельні і турбінні установки» і «Теплоенергопостачання».

Коефіцієнт корисної дії (ККД) і довжину МГДГ можна оцінити за допомогою рівнянь магнітної газодинаміки [1]

Рівняння енергії

. (20)

Рівняння імпульсу

. (21)

Рівняння нерозривності

ω ∙ F ∙ ρ = const|. (22)

де Р, ρ і ω – тиск|тиснення|, щільність і швидкість газу відповідно;

Е і В – напруженість електричного поля і магнітна індукція;

F – поперечний перетин горловини сопла;

і – питома ентальпія (на одиницю маси газу);

j – щільність струму|току|.

Робота, що витрачається на проштовхування газу через магнітне поле, рівна [1]

. (23)

Рівняння (20) характеризує величину тієї частини|частки| ентальпії, яка переходить в електроенергію. Тоді електричний КПД МГДГ рівний

, (24)

де η_е – показує ту частину електричної енергії, яка сприймається навантаженням, останнє виділяється у вигляді теплоти джоуля усередині МГДГ, що веде до зростання ентропії і зменшення використання теплоперепаду в каналі і перепаду тисків. Тому η_е визначає величину внутрішнього адіабатного ККД МГДГ.

При ω = const| (постійність|незмінність| швидкості) і теплопередачі| через стінки справедливе співвідношення

, (25)

де і₁ і Р₁ – відповідно ентальпія і тиск газу при вході в генератор;

і₂ і Р₂ – відповідно ентальпія і тиск газу на виході з нього.

Без врахування інших втрат вираження|вираз| внутрішнього ККД генератора визначається по формулі

, (26)

де k – показник адіабати.

Приймаючи ω, В, η_е і σ постійними, можна отримати формулу для визначення МГД – генератора [1].

. (27)