Виды преобразователей энергии и их характеристики

Во всех сферах жизнедеятельности человека используется колоссальное количество энергии в форме теплоты. В настоящее время распределение тепловой энергии, получаемой из химических топлив, по видам применения в % примерно таково:

– тепловые электростанции, включая теплофикацию ……. …. 35…45;

– промышленность, особенно металлургическая, химическая,

машиностроительная и стройматериалов …………………………………. 30;

– транспорт (автомобильный, железнодорожный, морской),

а также тракторы и другие сельскохо зяйственные машины ………. 15…25;

– бытовые нужды ………………………………………................ 10…15.

Для получения теплоты из химических топлив используются преобразователи энергии, так называемые х и м и ч е с к и е (огневые) т е п л о г е- н е р а т о р ы, к ним относятся:

– топки водонагревательных, паровых или комбинированных котельных установок;

– камеры сгорания поршневых, газотурбинных, ракетных ДВС;

– камеры сгорания воздухоподогревателей;

– бытовые печи и камины.

Горение топлива происходит в топках печей и котлов, в камерах сгорания двигателей и воздухоподогревателей. Работу каждого из этих теплогенераторов принято оценивать следующими характеристиками.

Т е п л о в а я м о щ н о с т ь – теплота, выделяемая в единицу времени (τ – время),

N_τ = Q / τ , кВт .

О б ъ е м н о е т е п л о н а п р я ж е н и е (или удельная мощность) характеризует компактность теплогенератора и представляет собой тепловую мощность, отнесенную к величине объема V_p рабочего пространства топки или камеры:

q_v = N_τ / V_p , кВт/м³.

К о э ф ф и ц и е н т п о л н о т ы т е п л о в ы д е л е н и я, или полноты горения, характеризует полноту сгорания горючего и представляет собой отношение действительно выделившейся теплоты Q_д к теоретически возможной Q_т:

= Q_д / Q_т .

К о э ф ф и ц и е н т п о л е з н о г о д е й с т в и я т е п л о г е н е р а - т о р а – отношение полезно использованной теплоты к затраченной энергии в форме теплоты:

_тг = Q_пол / Q_затр .

В некоторых случаях это отношение называют КПД б р у т т о.