Введение
Глава 1. Состояние проблемы и определение задач исследования 20
1.1. Повышение роли ТНв решении задач энергосбережения и охраны окружающей среды 20
1.1.1. Общая характеристи ка эффективности теплоснабжения 20
1.1.2. Актуальные направления развития теплоснабжающих систем с тепловыми насосами 25
1.1.3. Оценка ресурсного потенциала возобновляемых источников и проблем ею практического использования 27
1.2. Общая характеристика традиционных и перспективных ТН.. 30
1.3. Актуальные проблемы внедрения ТН в России 45
1.4. Подходы к оценке эффективности ТН и систем на их основе 49
1.5. Актуальные научные проблемы и направления исследований 52
1.5.1. Рабочие тела 53
1.5.2. Проблема «горячего дросселирования» 62
1.5.3. Схемные решения для теплоснабжения в России . 63
1.5.4. Многоступенчатые абсорбционные машины... 64
1.6. Постановка задач исследования 70
Глава 2. Сравнительный анализ эффективности теплопасосных систем на основе эксергетического метода 72
2.1. Оценка места и роли ТН в преобразовании различных по качеству потоков энергии 72
2.1.1. Функциональные особенности 72
2.1.2. Идеализированный цикл термотрансформатора 76
2.1.3. Оценка влияния темперагурных уровней источников 82
2.2. Оценка потенциала эксергии первичных энергоресурсов и низкопотснциальных источников тепла 87
2.3. Особенности эксергетнческого подхода к анализу термодинамической эффективности систем с ТН 91
2.3.1. Определение эксергетической эффективности на основе балансовых уравнений 91
2.3.2. Принцип неэквивалентности эксергии и эксергетических потерь 93
2.3.3. Эксергетические потоки и потери эксергии при сжигании топлива 96
2.4. Сравнительный анализ эффективности топливных котлов и АБТН со встроенной топкой 99
2.4.1. Эксергетические потери при теплоснабжении от водогрейного котла 99
2.4.2. Сравнительная оценка эксергетической эффективности одноступенчатого АБТН с топкой 103
2.4.3. Роль многоступенчатой регенерации раствора в повышении термодинамической эффективности АБТН 106
2.5. Сравнительная эффективность технологий использования эксергии топлива в теплоснабжении 107
Выводы по главе 2 111
Глава 3. Обоснование направлений повышения термодинамической эффективности рабочих циклов ГПСТН 113
3.1. Методики термодинамического и тепловых расчетов 113
3.1.1 Схема и термодинамический цикл 113
3.1.2 Пример расчета 116
3.2. Оценка внешних и внутренних потерь эксергии 122
3.3. Оценка собственных и технических потерь эксергии 130
3.4. Предложения по повышению термодинамической эффективности циклов с одноступенчатым сжатием 145
3.5. Сравнительный анализ эффективности циклов ПКТН со ступенчатым сжатием 152
3.5.1. Общий анализ цикла со ступенчатым сжатием 152
3.5.2. Цикл с внешней регенерацией тепла 154
3.6. Анализ положительных и отрицательных сторон внешней регенерации 155
3.7. Оценка эффективности регенеративных циклов ПКТН для различных рабочих тел 160
Выводы по главе 3 170
Глава 4. Простые методы оценки тсиломассоперсноса для неизотермической абсорбции и десорбции 172
4.1. Простой метод оценки тепломассопереиоса при неизотермической абсорбции 172
4.2. Моделирование стационарного испарения навески жидкости с примесями в сфероидальном состоянии 181
4.3. Моделирование нестационарного испарения навески жидкости с примесями в сфероидальном состоянии 185
4.4. Оценки влияния нерастворимых примесей на испарение навесок смесей в сфероидальном состоянии 190
4.5. Оценка влияния растворимых примесей на десорбцию растворов в сфероидальном состоянии 197
Выводы по главе 4 200
Глава 5. Экспериментальное исследование испарения рабочих тел ТН в сфероидальном состоянии 201
5.1. Методики исследования 201
5.2 Определение температур Лейденфроста 205
5.3, Тепловизионные исследования 206
5.4. Определение коэффициентов теплоотдачи и толщины парового слоя под испаряющейся навеской жидкости 214
5.5. Сравнительные исследования испарения навесок воды и водного раствора NaCl 219
5.6. Испарение однокомпонентних рабочих тел в сфероидальном состоянии 228
5.7. Исследование десорбции водно-солевых растворов 229
5.8. Рекомендации по интенсификации процессов десорбции водно-солевых растворов в генераторах АБ ГН 232
Выводы по главе 5 234
Глава 6. Повышение эффективности ТНУ 236
6.1. Анатиз факторов повышения эффективности 236
6.2. Сравнительное исследование эффективности работы ПКТН в составе моновалеитных и комбинированных теплоисточников 244
6.3. Обоснование использования АБТН с газовой топкой в качестве квартальных котельных 256
6.4. Разработки импортозамещающих ПКТН нового поколения 256
Выводы по главе 6 264
Глава 7. Схемные решения ТНУ 266
7.1. Сравнительный анализ теплоносителей низкопотенциального тепла в сибирском регионе 266
7.2. Схемные решения ТНУ на базе подземных вод хозяйственно-питьевого назначения 271
7.3. ТНУ на базе неочищенных и условно чистых сточных вод 275
7.4. Совместное тепло - и хладоснабжение 281
7.5. Схема ТНУ на базе воды с предельно низкими температурами в Байкальском музее ИЫЦСОРАН 284
Выводы по главе 7 287
Заключение 288
Список использованных источников 293
Приложения 330
