Egzergia promieniowania określa górną granicę pracy, którą promieniowanie może wykonać. W publikacji wykazano, że istniejące w literaturze równania nie opisują poprawnie egzergii przenoszonej przez strumień promieniowania słonecznego. Bazując na analizie termodynamicznej i kinetycznej, uzyskano ścisłe wyrażenie na strumień egzergii promieniowania elektromagnetycznego, zgodne z termodynamiką ogólną.
EN
Energy of radiation defines an upper bound for work which can be done by the radiation. In this paper it is shown that the energy formulae existing in the literature do not describe correctly the exergy transferred with the flux of solar radiation. With the help of thermodynamic and kinetic analysis an exact formula for exergy flux of electromagnetic radiation is found. The result agrees with the general thermodynamics.
W układach konwersji promieniowania słonecznego na pracę lub ciepło egzergia służy do określania górnej granicy pracy i sprawności termodynamicznych. W artykule poddano krytycznej analizie istniejące w literaturze równania opisujące egzergię przenoszoną przez strumień promieniowania słonecznego. Uzyskano ścisłe wyrażenie opisujące strumień egzergii promieniowania, zgodne z termodynamiką ogólną. Omówiono zasady obliczania sprawności konwersji promieniowania i optymalne temperatury w kolektorach słonecznych.
EN
In systems converting solar radiation into work or heat the exergy defines an upper bound of work obtained from radiation and serves in calculation of ther mo dynamic efficiencies. In the paper a critical analysis is performed for the formulae existing in the literature that describe the exergy flux of solar radiation. An exact formula for the radiation exergy flux is found in agreement with general thermodynamics. Principles for calculation of radiation conversion efficiencies and optimal temperatures in solar collectors are discussed.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Systematic approach to the exergy determination, organized on exact thermodynamic basis, shows that the familiar Petela equation [1] is valid only for the exergy of radiation closed in a resting volume (.exergy of enclosed radiation.). The thermodynamics of heat pumps, separators and energy converters driven by the solar and thermal energy has been analyzed focused on the energy limits for transformation or consumption of solar energy and applications in which an essential role is played by optimization and the optimal control theory. As an example, dynamic programming minimization of total work supplied to a two-stage drying system driven by heat pumps is described and analyzed.
PL
Systematyczne podejście do określania egzergii, oparte na ścisłej bazie termodynamicznej, pozwala wykazać, że znane równanie Peteli [1] obowiązuje tylko dla egzergii promieniowania zamkniętego w nieruchomej objętości. Przedstawiono analizę termodynamiki pomp ciepła i silników cieplnych zasilanych energią termiczną lub słoneczną. Skoncentrowano się na określeniu limitów energetycznych przetwarzania lub zużycia energii słonecznej, wykorzystując w tym celu techniki optymalizacyjne. Jako przykład zastosowania przedstawiono minimalizację pracy dostarczonej do dwustopniowego układu suszarniczego napędzanego pompą ciepła.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.