Регенеративные трансформаторы тепла (регенеративный метод)

1) По принципу работы:

- Термомеханические системы (принцип работы основан на использовании процессов повышения и понижения давления какого-либо рабочего тела);

- Электромагнитные системы (принцип работы основан на использовании постоянных или переменных электрического или магнитного полей)

По характеру трансформации:

- повышающая трансформация (тепло, подведенное к установке при температуре Т_в, отводится от нее с более высокой температурой Т_в);

- расщепительной трансформацией (к установке подводится поток тепла Q_c среднего потенциала с температурой Т_с, который в установке делится (расщепляется) на два потока - низкого Т_п и повышенного Тв потенциала)

По характеру протекания процессов во времени:

- непрерывного действия (работают в течение всего срока между плановыми остановками непрерывно; их характеристики меняются только в пределах, определяемых регулированием);

- периодического действия (работают периодически по определенному временному графику, когда периоды получения холода (или тепла) чередуются с периодами, когда холод (или тепло) не производится)

2)Усовершенствование циклов и квазициклов путем введения регенерации тепла основано на принципе — использовании внутреннего теплообмена между потоками рабочего тела. На рис показан циклы, расположенных в одном и том же температурном интервале, с одинаковыми количествами подведенного и отведенного тепла. Первый из них — обратный цикл Карно, в котором процессы 1-2 и 3-4 изоэнтропы; внутренний теплообмен в цикле отсутствует, есть только внешний теплообмен в процессах 2-3 и 4-1. Второй — цикл, в котором процессы 1-2' и 3'-4 связаны теплообменом; некоторое количество тепла регенерации Q_p передается от потока т охлаждаемого рабочего тела к потоку п нагреваемого тела, вследствие этого линии 1-2' и 3'-4 делаются наклонными. В процессе 2'-3' энтропия уменьшается, а в процессе 4-1 возрастает. В результате при тех же количествах тепла Q_B и Q_H (и соответственной затрате работы) интервал давлений уменьшается, так как р'₃<p_з . Если процесс проводить так, чтобы линии 1-2" и 3"-4 были изохорами, получится цикл Стирлинга (рис. в), а если Q_P еще увеличить, то можно обеспечить изобарное проведение регенерации (цикл Эриксона, рис. г).

В реальных условиях при использовании меньших отношений давлений удается в ряде случаев получить существенный выигрыш в эффективности трансформаторов тепла. Только в трансформаторах тепла, основанных на нециклических процессах в твердом теле, регенерация тепла не используется, так как необходимое для нее движение потока рабочего тела не удается организовать.