165069. lajstromszámú szabadalom • Hőerőgép munkaközeggel

165069 23 generátorhoz az elektromos 76 és 77 vezetékek csatlakoznak. Az ezekből leágazó 78 vezeték az 55 szivattyúhoz kapcsolódik és ellátja elektromos hajtóerővel az 55 szivattyút. A 77 vezetékből kiágazó 79 vezeték pedig a 73 melegítő készülék hőforrása. Ez a 73 fűtőberendezés ugyanaz, mint a 19. ábrában szereplő megfelelő készülék, és így ennek részletes leírását elmellőzhetjük. Abban az esetben, ha a hőmennyiség 5 Q nagyobb az (Lp-L^Tjy értéknél, hőakkumuláció következik be, amelyhez járulnak a különféle energiaveszteségek, amelyek fölös hőfokemelkedést okoznak. Ennélfogva szükségessé válik az energiamérleg stabilizálása érdekében hűtőkészülék beiktatása. Míg abban az esetben, ha ő Q kisebb, mint (Lp - Lj) T7

V

érték, akkor szükségessé válik a hővisszanyerésre hőszivattyúnak alkalmazása. Erre vonatkozólag az alábbiakban adunk magyarázatot a 74 konverter teljesítményéhez a 22. ábra alapján. A 22. ábra szerint a hőszivattyú n g hatásfokát a szükséges munka ^ —

felszivattyúzott hőmennyiség kifejezés adja meg. A 22. ábrában az eredményvonallal bekerített II rész energiamérlege a következőképp alakul: Q (1 + %) + % • Eg = Wu + He = Wf + He + + % • Q + % • Eg, amiből következik, hogy Wu-Wf = T?E • Q + 77E- Eg és Q = Wf + He, tehát Wf

= Q-He (19) Ebben Eg az 51 csővezeték súrlódását okozó fölös energiát és a 74 konverter üzemi veszteségeit, He a 75 generátor energiaveszteségeit stb. jelentik. Ha a 74 konverter teljes hatásfokát 7?c

-vel

jelöljük, a konverterből kiveendő munkát a (Lp — Lj) T?C kifejezés adja, amelyben Lp jelenti az 53 szivattyúba bevitt tiszta energia és h^ az 51 csővezeték súrlódása. Ebből következik, hogy a nem hasznosítható energiát az (Lp —Li) (1 —T?C) képlet fejezi ki és ha tekintetbe vesszük, hogy L2 a 74 konverter üresjárási hajtóereje, akkor L^ = (Lp - Li)'(l - 77c

) és az 55 szivattyú tiszta energiafefvétele és Lt

+ L

2

különbsége adja az elméletileg kivehető teljesítményt, tehát Lw = Lp - Li - L2 = Lp

— Lt

- (Lp - L

t

) (l-i7c

) = (Lp-L,)v Az 55 szivattyú emelőmagassága akkumulált nyomásnak hő útján való fenntartásához szükséges energia, 24 amely egyenértékű Lp — Li kifejezéssel, mivel még a 74 konverterben keletkező veszteség, például kis átfolyási keresztmetszet következtében csökkenés áll be és ennélfogva ha a csökkenés mértékét 7jv-vel 5 jelöljük (Lp -Lt

)

T?V

lesz a hő által okozott tényleges munka. Ennek megfelelően 74 konverterből elméletileg kivehető teljesítmény kombinálva az előbbi LW-vel 10 LW = Lw + (Lp,-L1

)T?

v adódik, és ezt az eredményt Lw-be helyettesítve kapjuk, hogy 15 LW = (LP

-L

1

)T?

C

+ (L

P

-L

1

)T

?V Következésképp a fel nem használható energiára áttérve Eg-t kapjuk, ha az előbbi egyenlethez hozzá-20 adjuk az 1 csővezeték súrlódási energiáját, tehát Eg = (Lp - L,) (1 - vc) +

(Lp - Lt) (1 - T?V) + + L, (20) 25 Továbbá a 74 konverterben akkumulálandó hőenergia Qa = Lp - L, = WOB + (1 + T?E)

Eg + (1 + T?E) 30 Q (21) amelyben WOB az 55 szivattyúból az 1 csővezetékbe hőenergia alakjában áramló energia. A fentebb ismertetett (19), (20) és (21) egyen-35 letek adják meg ennek a kiviteli megvalósítási módozatnak tulajdonságait. A 20. ábrában feltüntetett megvalósítási mód tulajdonságait az előbbi (16), (17) és (18) egyenletekből kialakíthatjuk. Konkréten a következőképp. 40 Ha olyan termoelemet alkalmazunk, amelynek teljesítmény indexe Z = 3 x 10~ 3

és ha a meleg és hideg érintkezési hely közötti hőfokkülönbség körülbelül 10 Cc

fűtési tényező, illetve a hőszivattyú hatásfoka 45 kb. 5 lesz és T?E

=

5

—= 0,25 a (18) egyenlet szerint. így ezek energiamérlege olyan watt-értékű, amelyet a 20. ábra bekeretezve tüntet fel. Ebben az esetben azonban a 60 szivattyú által felvett teljesítmény olyan 50 kicsi, hogy elhanyagolható. A 21. ábrában az eredmény vonallal határolt rész az állandó térfogatú I rendszer és benne van elrendezve az 51 csővezeték, amely a folyadék áramoltatására szolgál. Az 51 csővezetékbe az ismertetett követel-55 menyeket kielégítő folyadék van betöltve. A folyadékot az 51 csővezetékben az 55 szivattyú áramoltatja. A 83 fűtőberendezés, amely hőt befogadó szervként van kiképezve. A 84 folyadéktartály, amely a konvertert képezi. A 89 csővezeték útján 86 60 háromutas szeleppel van összekötve és a 85 piezo-ele-12