Præsentation er lastning. Vent venligst

Præsentation er lastning. Vent venligst

Hybrid Heat Pump for Waste Heat Recovery

Lignende præsentationer


Præsentationer af emnet: "Hybrid Heat Pump for Waste Heat Recovery"— Præsentationens transcript:

1 Hybrid Heat Pump for Waste Heat Recovery
5th Semester Project Proposal Hybrid Heat Pump for Waste Heat Recovery The hybrid combines the traditional compression and the absorption type heat pumps. Operating fluids: Water and ammonia Absorber Utilises waste heat and deliver at high temperature 110 C and 25 bar Pressure reducing device Compressor Gliding temperatures during the absorption and desorption processes – high COP: 4 - 5 Project Proposal: Feasibility of the hybrid heat pump in selected applications: District heating Proces industry Geothermal Benchmarking against other heat recovery systems Desorber Separator Liquid pump Potential cooperation with: Proposed by: Carsten Bojesen Industri – Montage Vest A/S

2 Termodynamik og energibalance
Modul Maj 2012 Faseskift Gasser og væsker Fasediagrammer Fugtig luft Pause Termodynamikkens 1. hovedsætning Masse- og Energibalancer Termodynamik og energibalance

3 Termodynamik og energibalance
Faseskift for vand Tilstand 1 Ved 1 atm og 20oC eksisterer vand som væske (”compressed liquid”) p=1atm T=20oC Tilstand 2 Ved 1 atm og 100oC eksisterer vand som væske, der er klar til at fordampe (”saturated liquid” / mættet væske) p=1atm T=100oC Termodynamik og energibalance

4 Termodynamik og energibalance
Faseskift for vand Tilstand 3 Efterhånden som der tilføres mere varme (energi), fordamper noget af væsken (”saturated liquid/vapour mixture” / mættet væske-damp blanding) p=1atm T=100oC Tilstand 5 p=1atm T=300oC Tilstand 4 Temperaturen forbliver på 100oC indtil al væsken er fordampet (”saturated vapour” / mættet damp) p=1atm T=100oC Termodynamik og energibalance

5 Termodynamik og energibalance
Faseskift for vand Kogepunktstemperaturen er trykafhængig - Højere tryk  højere kogepunktstemperatur Termodynamik og energibalance

6 Termodynamik og energibalance
Faseskift Væske-damp mætningskurve Energi skal til- eller fraføres ved et faseskift ”Latent heat” / fordampningsvarme / frysevarme psat Tsat Termodynamik og energibalance

7 Termodynamik og energibalance
Fasediagrammer Mest normale diagrammer er T-v diagram (Temperatur vs specifikt volumen) P-v diagram (tryk vs specifikt volumen) P-T diagram (tryk vs temperatur) Senere en gruppe diagrammer, der har entropi (s) som abscisse Termodynamik og energibalance

8 Faseskift – T-v diagram
Kritisk punkt: det punkt, hvor mættet væske og mættet damp er den samme tilstand Termodynamik og energibalance

9 Faseskift – T-v diagram
Superkritisk proces – ingen distinkte faseskift Termodynamik og energibalance

10 Faseskift – p-v diagram
Termodynamik og energibalance

11 Termodynamik og energibalance
Væske damp blandinger Quality (kvaliteten) x: masseandelen af damp i forhold til den totale masse. x er mellem 0 (ren mættet væske) og 1 (ren mættet damp). Termodynamik og energibalance

12 Termodynamik og energibalance
Væske damp blandinger Termodynamik og energibalance

13 Termodynamik og energibalance
Væske damp blandinger Eksempel: 4-4 side 131 En tank indeholder 10 kg vand ved kg er på væskeform og 2 kg på dampform. Bestem: a) Trykket i tanken b) Tankens volume Termodynamik og energibalance

14 Termodynamik og energibalance
Væske damp blandinger Procent fej , [|vtable - videal|/vtable] 100 ved at antage damp som en idealgas og området hvor damp kan behandles som en idealgas med mindre end 1 % fejl Termodynamik og energibalance

15 Termodynamik og energibalance
Fugtig luft Den maksimale mængde vanddamp svarer til 100% luftfugtighed. 100% luftfugtighed ved 28 grader er altså 27,2 gram vanddamp i hver 1 m3 luft. Når luftfugtigheden er på 100% svarer det faktisk til regnvejr – eller noget, der ligner regnvejr. Indendørs har man en lavere luftfugtighed, som kan være f.eks. 60%. Procenttallet kaldes den relative luftfugtighed og forkortes til RF. En RF på 55% ved 22 grader celsius betyder altså, at der er 55% af 19,4 gram vand pr. m3 = 0,55 x 19,4 = 10,67 gram vanddamp pr. m3. Temperatur Celcius vanddamp gram pr. m3 20 17,3 21 18,4 22 19,4 23 20,6 24 21,8 25 23,1 26 24,4 27 25,8 28 27,2 29 28,8 30 30,4 31 32,1 32 33,8 33 35,6 34 37,6 Termodynamik og energibalance

16 Udvidet fasediagram – fast fase
Triple punkt For vand: Ttp = 0.01°C Ptp = kPa Termodynamik og energibalance

17 Termodynamik og energibalance
Pause Termodynamik og energibalance

18 Termodynamik og energibalance
Termodynamikkens 1. Hovedsætning: ”Energi kan ikke opstå eller forsvinde under en proces. Energien kan kun ændre form” Termodynamik og energibalance

19 Termodynamik og energibalance
Massebevarelse: Masse kan ikke opstå eller forsvinde Gælder også en kemisk proces: Termodynamik og energibalance

20 Termodynamik og energibalance
Energibalancer Termodynamik og energibalance

21 Termodynamik og energibalance
Luft kompressor: Termodynamik og energibalance

22 Termodynamik og energibalance
Eksempel: 6-6 side 218, Luftkompressor Opgave: Bestem akseleffekten Termodynamik og energibalance

23 Termodynamik og energibalance
Dyse og diffusor Termodynamik og energibalance

24 Termodynamik og energibalance
Eksempel: 6-5 side 217: Acceleration af damp i dyse Damp har ved indløb af dysen tryk på 1,8 MPa og en temperatur på 400 C. Ved udløb er trykket 1,4 MPa og hastigheden 275 m/s. Varmetabet er 2,8 kJ/kg Bestem: Hastigheden ved indløb Temperaturen ved udløb Antagelser: Steady flow, intet arbejde og ingen ændring i potentiel energi. Termodynamik og energibalance

25 Termodynamik og energibalance
Drøvleventil: Termodynamik og energibalance

26 Eksempel 6-12, side 230: ikke-stationær flow
En tank med fuld vakuum er forbundet med en rørledning med en ventil. I rørledningen strømmer vanddamp ved 1 MPa og 300 C. Ventilen åbnes og vanddamp strømmer langsomt ind i tanken indtil trykket i tanken er 1 MPa. Herefter lukkes ventilen igen. Bestem slut temperaturen i tanken Antagelser: Ingen ændringer i kinetisk (langsomt strømmende) og potentiel energi. Ingen ændringer i dampens stofværdier under påfyldningen. Termodynamik og energibalance

27 Termodynamik og energibalance
Blanding af fluider: Eksempel 6-9, side 223 10C 60C 43C 140 kPa Termodynamik og energibalance

28 Termodynamik og energibalance
Polytropiske processer - f.eks. kompression og ekspansion af gasser Termodynamik og energibalance

29 Termodynamik og energibalance
Polytropiske processer - kompression og ekspansion af gasser Isentropisk (ingen køling) m=k Polytropisk (nogen køling) 1 < m < k Isoterm proces (Maksimal køling) m = 1 Wb = R*T*ln(P2/P1) Termodynamik og energibalance

30 Termodynamik og energibalance
Opgaver – Modul 2 4-37 Tabelopslag A-6 interpolation 4-42 Vands fordampningsvarme hfg= kJ/kg 4-75 Antag at luften er en idealgas, konstant volumen i dækket, Hint: p1*V/T1 = P2*V/T2, husk at bruge absolut temperatur! 5-74 Varmekapacitet for helium ved konstant volumen er 3,1156 kJ/kgK Helium er en idealgas. Ingen ændring i kinetisk og potentiel energi Idealgas, steady flow, ændring i kinetisk og potentiel energi er negligibel 6-50 W=m*cp*(T2-T1) , ændring i kinetisk og potentiel energi er negligibel Termodynamik og energibalance Energitekniske Grundfag 1


Download ppt "Hybrid Heat Pump for Waste Heat Recovery"

Lignende præsentationer


Annoncer fra Google