IMG 96

7ti test ciepło doprowadzone i górnego źródła Zatem. uwzględniając równic/ hiItuis ieryii układu (równanie (8 2)), nin/einy napisać

(K3)

<iz    <łu    ‘/J

Jak pokaże dals/a dyskusja związana z drugą zasadą termodynamiki, ponieważ t/j f

są różne od /era. spr a wnosić silnika cieplnego musi być zawsze mniejsza od jedno-

i (H_w < 0

Rys. 8.4. Schemat obiegu silnika cieplnego (obieg prawobieźny /godnie z ruchem wskazówek zegara)

-<

)•»

Jeżeli rozpatrywany obieg silnika byłby nieodwracalny, jego sprawność byłaby nicjsza niz dla obiegu odwracalnego, gdyż część pracy obiegu byłaby zużywana na ikonanic tarcia.

Sprawność maszyny roboczej (obieg lewobieżny)

Obieg maszyny roboczej w układziep-v pokazuje rysunek 8.Ib. Maszyna pobiera

.*pło q_d ze źródła ciepła o temperaturze 7}/ (źródło dolne) kosztem pracy obiegu /^ osfjrczonej do obiegu czyli mniejszej od 0) i wynikające z bilansu energii ciepło q_w 'daje do źródła o temperaturze T, (źródło góme). Ponieważ przepływ ciepła z dolnego ■ gomego źródła (kosztem dostarczonej pracy i^) może się odbywać między różnymi •ziomami tcmcperaturowymi, można rozróżnić dwa urządzenia realizujące obieg ma-yny roboczej.

Schematy obu układów pokazano na rysunku 8.5.

») 1		1	b) r
	źródło górne	j t,-t.	1

Tu * T*

Hy*. 8.5. Schemat obiegu maszyny robocrcj (obieg lewobieżny): a) ziębiarka (urządzenie chłodnicze), b) pompa ciepła

Oba powyższe urządzenia realizują obieg lewobieżny kosztem dostarczanej do nich pracy, jednak ich przeznaczenie jest różne a z tym wiąże sic również zasadnicza różnica w sposobie oceny sprawności energetycznej.

Urządzenie chłodnicze (ziębiarka)

Ziębiarka (rys. 8.5a) pobiera ciepło z dolnego źródła, którym jest przestrzeń o temperaturze niższej od temperatury otoczenia (np. komora chłodnicza) i oddaje ciepło do górnego źródła, którym przeważnie jest otoczenie. Zatem, zgodnie z jej funkcją, temperatura górnego źródła T,-T„ a temperatura dolnego źródła T_u < T^ Czyli, według definicji sprawności z początku rozdziału, użytecznym efektem energetycznym wytworzonym przez ziębiarkę jest ciepło pobrane z dolnego źródła, natomiast nakładem energetycznym jest praca obiegu. Uwzględniając również bilans energii układu, możemy napisać:

</,/

\^lob\ M

Zgodnie z wzorem 8.4 wartość ilorazu e. dla ziębiarki może być zarówno większa, jak i mniejsza od jedności (^ < 1 lub e. > 1). Dlatego też, z pełną świadomością, zamiast stosowanego na oznaczenie sprawności symbolu rj użyto symbolu c, ponieważ - ze względu na wartości, jakie ten iloraz może przyjmować - przeważnie jest on określany w literaturze nazwą „współczynnik efektywności COP (CoeJJitienl oj Performance)", „współczynnik wydajności” lub „współczynnik sprawności", zamiast „sprawność", dla której (zgodnie z powszechną umową) zarezerwowane są wartości mniejsze od 1.

175