Оцінка енергоефективності тепловикористального термотрансформатора з діоксидом вуглецю в якості робочої речовини

Abstract

У роботі проведено удосконалення енергозберігаючих тепловикористальних термотрансформаторів, у яких реалізується цикл Чистякова-Плотнікова. Удосконалено фізичну та математичну моделі процесів трансформації скидної теплоти у термотрансформаторі з теплонасосним режимом роботи з урахуванням особливостей діоксиду вуглецю. Вперше для подібного циклу виконана комплексна оцінка енергоефективності, яка включає показники екзегетичного аналізу. Запропоновано 5 варіантів схемних рішень з використанням агрегатів «турбіна - компресор» на двох рівнях транскритичного циклу тепловикористального термотрансформатора з діоксидом вуглецю в якості робочої речовини.

В работе проведено совершенствование энергосберегающих теплоиспользуемых термотрансформаторов, в которых реализуется цикл Чистякова-Плотникова. Усовершенствована физическая и математическая модели процессов трансформации сбросной тепллоты в термотрансформаторе с теплонасосным режимом работы с учетом особенностей диоксида углерода. Впервые для подобного цикла выполнена комплексная оценка энергоэффективности, которая включает показатели экзегетического анализа. Предложено 5 вариантов схемных решений с использованием агрегатов «турбина - компрессор» на двух уровнях транскритичного цикла теплоиспользуемого термотрансформатора с диоксидом углерода в качестве рабочего вещества.

The paper improves energy-saving heat-using thermal transformers, which implement the Chistyakov-Plotnikov cycle. The physical and mathematical models of processes of transformation of waste heat in the thermotransformer with the heat pump mode of operation taking into account features of carbon dioxide are improved. For the first time for such a cycle, a comprehensive assessment of energy efficiency was performed, which includes indicators of exegetical analysis. 5 variants of circuit solutions with the use of "turbine - compressor" units at two levels of the transcritical cycle of a heat-using thermal transformer with carbon dioxide as a working substance are proposed.