Технодоктрина - новая молодёжная промышленная политика Технодоктрина, ноябрь 2014

составляет +5 оС, а максимальная температура подачи равна +55 оС16. Подставив в формулу (6) эти значения температур и произведя вычисления, получим значения термодинамического КПД тепловых насосов Vitocal равное 6,5; которое несколько выше значений КПД, приведенных в табл. 3 (5,6). Значения КПД, приведенные фирмой, очевидно, являются измеренными номинальными значениями реального КПД теплового насоса, так как эти значения совпадают с отношениями потребляемой электрической мощности и производимой тепловой мощностью. Исходя из вышеприведенного, эти значения не являются термодинамическими КПД тепловых насосов значения КПД ТН Vitocal, приведенные в табл. 3. Исходя из вышеприведенного, эти значения (6,5) и являются термодинамическими КПД ТН. Их, очевидно, целесообразно приводить в технической документации, как это сделано фирмой Vitocal. Второй независимый метод определения термодинамического КПД ТН и ХМ возможен на основе значений теплоты фазовых переходов теплоносителей, которые являются основными рабочими процессами в ТН и ХМ. Значения КПД ТН и ХМ больше единицы, что, казалось бы, противоречит общему определению КПД, но это противоречие имеет современное естественнонаучное объяснение, состоящее в ограниченности приложения второго начала термодинамики только к неравновесным системам17. Вопросу несогласованности определения КПД ТН и ХМ со вторым началом термодинамики большое внимание уделено В.М. Бродянским с соавторами в книге «Эксэргетический метод и его приложение». Они отмечают18: «Несравненно более глубокое понимание трудностей общего научного определения КПД проявил акад. А.А. Харкевич. Он писал: «Методические трудности здесь носят фундаментальный характер... Главная из них ... состоит в определении того, что именно следует рассматривать в качестве полезного действия данного устройства, и подыскании количественной меры этого полезного действия». Эту трудность автор считает «просто непреодолимой при теперешнем понимании сущности дела». Под «теперешним пониманием» А.А. Харкевич как раз и имел в виду «… использование в качестве … значений энергии разных видов, выбранных из энергетического баланса, т.е. в конечном счете несоответствие понятия коэффициента полезной эффективности (КПЭ) требованиям к КПД. Это привело его к пессимистическому мнению, что «элегантная простота первоначального определения КПД утрачена в области теплотехники невозвратимо». Действительно, первоначальное определение КПД (effeсt utile), введенное в науку (конец XVIII – начало XIX вв.) французскими учеными Карно, Навье, Понселе и развитое Кориолисом, было элегантно простым: КПД определялся отношением полученной работы к затраченной. Поскольку объектом оценки были механические и гидравлические машины, такое определение было вполне строгим и отвечало всем перечис16 http://www.viessmann.ru. 17 Свентицкий И.И. Энергосбережение в АПК и энергетическая экстремальность самоорганизации. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2007 . 18 Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения. – М.: Энергоатомиздат, 1988. С. 137 ленным выше требованиям, т.е. КПД был всегда меньше единицы, разность числителя и знаменателя точно равнялась потере; вся отводимая работа шла по целевому назначению. Соответственно определение КПД было строго однозначным – никаких других величин из отношения двух работ получить нельзя. Объясняется все это тем, что сопоставляемые величины энергии были качественно однородны – работа на входе и работа на выходе. Однако, как только этот подход был перенесен «в область теплотехники» – на тепловые машины, где сопоставлялись качественно различные виды энергии в переходе – теплота и работа, «элегантная простота» действительно была утрачена, ибо единый КПД превратился в разные коэффициенты преобразования, не отвечающие комплексу требований к КПД». Это дает основание считать логически обоснованным использование показателя КПД для характеристики энергопреобразующий способности ТН и ХМ в такой же мере, как и в отношении тепловых силовых машин. Значения этого показателя больше единицы у ТН и ХМ также достаточно обосновано тем, что они высококачественную энергию – электроэнергию или работу – преобразуют в низкокачественную энергию – низкотемпературное тепло, а также тем, что в качестве рабочего процесса в них применен энергоэффективный самоорганизующийся фазовый переход теплоносителя: испарение – конденсация, позволяющий использовать возобновляемый источник энергии – теплоту среды. Значения термодинамического и реального КПД ТН действительно в несколько раз превышают единицу, что отображает их действительную высокую энергопреобразующую эффективность. К сожалению, в нашей стране это не было в должной мере осознано, что привело к отставанию в производстве и использовании ТН. Без их использования полноценная модернизация энергообеспечения АПК и ЖКХ невозможна. Устаревшее энергообеспечения ЖКХ и АПК отрицательно влияет на производительность труда, обусловливает высокую стоимость коммунальных услуг и социальную напряженность большей части населения страны. Высокая энергоемкость и себестоимость почти всех отечественных товаров и услуг делает их не конкурентоспособными на международном рынке. Модернизация энергообеспечения ЖКХ и АПК в масштабах всей страны неотложна и неизбежна. В передовых капиталистических странах такая модернизация проводилась в 70—80-х годах двадцатого столетия19. В ГНУ ВИЭСХ разработаны научно-методические рекомендации по расчетам и выбору энергетического оборудования для рассматриваемой модернизации энергообеспечения АПК и ЖКХ20. 19 Новые явления в энергетике капиталистического мира. – М.: Мысль, 1979. – 273 с. 20 Свентицкий И.И., Алхазова Е.О., Мудрик В.А., Обыночный А.Н. Энергосбережение путем повышения эффективности использования ТЭР в АПК и ЖКХ. Научно-методические рекомендации по определению энергетической эффективности и расчету энергетического оборудования для модернизации энергообеспечения в АПК и ЖКХ. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2011. 125

Технодоктрина - новая молодёжная промышленная политика Технодоктрина, ноябрь 2014 | Page 127