|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Utilisation et récupération de chaleur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Avant de parler de récupération et de récupération de chaleur, nous devons définir ces concepts similaires. Le recyclage (utilisation) consiste à utiliser la chaleur à diverses fins. La récupération (retour) indique le retour de chaleur vers un espace de vie, un processus de production, etc. Peu importe à quel point nous améliorons les générateurs de chaleur, peu importe combien nous isolons et scellons thermiquement nos maisons, 100 % de la chaleur produite quittera tôt ou tard l'espace de vie. Le processus respiratoire, qui nécessite une ventilation, est responsable de tout. Lorsque la ventilation se produit, en plus de l’air vicié, la chaleur quitte également notre maison. L'idée d'utiliser d'une manière ou d'une autre les émissions de chaleur n'est pas nouvelle. Le dispositif le plus simple permettant d'exploiter la réduction de la densité des gaz lorsqu'ils sont chauffés est la cheminée bien connue. Il s'agit, comme le disent les ingénieurs thermiques, d'un redresseur fixe qui assure une traction dans le four, ce qui, à son tour, permet d'atteindre une température de combustion du combustible plus élevée. Un exemple de ventilation d’une pièce est une cheminée. Aujourd’hui, il est considéré à tort comme un générateur de chaleur. Mais un générateur de chaleur provenant d'une cheminée, à vrai dire, est inutile : en termes d'efficacité, cet appareil se classe au dernier rang parmi tous les générateurs de chaleur connus. L'idée de la récupération de chaleur en métallurgie est particulièrement pertinente. Plus de la moitié de l’énergie consommée par l’industrie et plus d’un tiers du charbon produit sont spécifiquement destinés aux besoins de la métallurgie. Les échangeurs de chaleur permettent d'utiliser la chaleur des procédés métallurgiques pour réchauffer le haut fourneau. De tels dispositifs peuvent également être utilisés pour la récupération de chaleur dans des locaux résidentiels [1]. Le schéma de ventilation forcée avec échange thermique entre l'air entrant et l'air sortant est illustré à la Fig. 1.
Un ventilateur électrique force l’air utilisé à travers l’échangeur thermique. Dans ce cas, l'air frais pénètre dans la pièce réchauffé. Pour augmenter le degré de cet échauffement, il est nécessaire d'augmenter la pression de l'air évacué à l'extérieur. Les gaz (air, vapeur, fumées) souvent utilisés pour la récupération de chaleur contiennent divers contaminants qui obstruent les échangeurs de chaleur. Pour éviter cela, il faut encore augmenter la pression des gaz utilisés pour le chauffage dans l'échangeur thermique. Cela peut être fait à l'aide d'un papillon - un trou de petit diamètre qui empêche la libre circulation des gaz. En augmentant la pression de l'air à 30-40 atm, vous pouvez le chauffer à plus de 700°C. La propriété des gaz d'augmenter leur température lors de la compression est utilisée dans les moteurs diesel, les climatiseurs, la liquéfaction des gaz, etc. Mais utiliser un starter pour concentrer la chaleur est énergétiquement inapproprié. Pour augmenter l'efficacité des dispositifs de récupération de chaleur et de récupération de chaleur, au lieu d'un papillon, il est nécessaire d'utiliser des détendeurs, de préférence basés sur une turbine tangentielle (turbine vortex) Fig. 2, où 1 est une alimentation en gaz en spirale, 2 est un guide appareil à buse, 3 est un rotor, 4 est un diffuseur de sortie.
À la base, les détendeurs ne sont rien de plus que des moteurs pneumatiques dans lesquels le gaz, en expansion, fonctionne et est considérablement refroidi. Aujourd'hui, les turbodétendeurs sont utilisés là où ils sont presque irremplaçables : pour liquéfier l'hydrogène gazeux qui, lorsqu'il passe dans un papillon, n'est pas refroidi, mais au contraire chauffé. Aujourd'hui, les extenseurs sont équipés de freins spécialement refroidis par eau. La chaleur de l'eau bouillante résultante est utilisée via une tour de refroidissement - un tuyau vertical de très grand diamètre (Fig. 3).
Dans une tour de refroidissement, la chaleur est utilisée pour refroidir l’eau grâce à l’hyperconvection de l’air atmosphérique. Ces appareils ont été inventés il y a des centaines d'années et sont aujourd'hui déjà obsolètes et sont remplacés par des pompes à chaleur plus efficaces et plus compactes qui permettent d'utiliser 100 % de la chaleur de faible qualité. Il faut également rappeler que les tours de refroidissement sont l’une des plus grandes sources de pollution thermique de l’air. Si les détendeurs ne sont pas chargés de freins, mais de compresseurs, de générateurs électriques ou utilisés comme moteurs, alors une partie de l'énergie dépensée dans la compression du gaz peut être récupérée et l'efficacité des unités d'échange thermique augmente. Pour économiser de l'énergie sur le chauffage, il est possible d'utiliser différents types de pompes à chaleur, mais les plus intéressantes sont les unités dans lesquelles la récupération de chaleur est combinée avec une récupération de mouvement ou d'électricité. La figure 4 montre un récupérateur de chaleur remplissant les fonctions d'unité de ventilation et de générateur de chaleur.
L'air d'un local ventilé et chauffé par ce moteur thermique est utilisé comme fluide de travail. La charge (compresseur) est répartie grâce à un différentiel entre le moteur électrique et le détendeur. Les conducteurs connaissent le fonctionnement du différentiel sur l’essieu moteur d’une voiture. La conception de l'unité de suralimentation, composée d'un compresseur et d'un détendeur, est également connue de beaucoup. L'utilisation de la turbocompression dans les climatiseurs a multiplié par 2 leur efficacité. Si vous utilisez la turbocompression dans le récupérateur (Fig. 5), le besoin d'un différentiel disparaîtra.
Mais l'idée la plus tentante est l'utilisation d'une turbine-détendeur tangentielle pour entraîner un générateur électrique (Fig. 6).
Les vitesses de fonctionnement du turbodétendeur sont énormes (des dizaines voire des centaines de milliers de tours par minute), ce qui permet l'utilisation de générateurs à haute densité de puissance et efficacité. Avec un récupérateur suffisamment puissant, il est possible d'obtenir de l'air surfondu à la sortie du détendeur, ce qui permettra d'utiliser des générateurs électriques à base de supraconducteurs. Aujourd'hui, les supraconducteurs sont déjà fabriqués par des écoliers [2]. Pour ce faire, un mélange d'oxydes d'yttrium, de baryum et de cuivre dans un rapport de 8:1:2 est fritté pendant 3 heures. Ce matériau présente déjà une supraconductivité à la température de l’azote liquide (77°K). Aujourd’hui plus que jamais, il est important de penser aux économies de chaleur et d’électricité. Les pompes à chaleur et les récupérateurs basés sur celles-ci seront d'une grande aide pour réaliser des économies de près de 100 %. L'utilisation de ces appareils réduira considérablement les pertes d'électricité et de chaleur dans nos maisons. Mais plus important encore, les récupérateurs réduiront considérablement les émissions nocives, qui conduisent déjà à des changements imprévisibles et catastrophiques dans la nature. Littérature
Auteur : Y. Barbu
Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins
02.05.2024 Microscope infrarouge avancé
02.05.2024 Piège à air pour insectes
01.05.2024
▪ Lunettes connectées Tobii Glasses 2 ▪ Razer Seiren Pro Microphone de diffusion numérique ▪ 53151A Fréquence micro-ondes et wattmètre ▪ Vibrations périodiques de nature inconnue trouvées à l'intérieur des neutrons ▪ Sony PS3
▪ section du site Matériel électrique. Sélection d'articles ▪ article Magnétophone. Histoire de l'invention et de la production ▪ article Où est posé le chemin de fer, dans les wagons dont l'oxygène est fourni? Réponse détaillée ▪ article de bain. Légendes, culture, méthodes d'application ▪ article Relais sonore. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page