В. Г. Лабейш. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Учеб пособие. Спб.: Сзту, 2003. 79 с

6.4. Использование теплоты низкого потенциала 
 
Еще М.В.Ломоносов говорил, что даже в холодной воде теплоты пре-
достаточно. Любое тело, температура которого отличается от абсолютного 
нуля, обладает запасом тепловой энергии. Проблема состоит в том, что те-
плота низкого потенциала (т.е. при низкой температуре) непригодна для 
прямого использования. Согласно законам термодинамики, для повышения 
энергетического потенциала необходимо затратить энергию. 
Тепловые насосы. В тепловых насосах теплота тела с низкой темпе-
ратурой (например, речной воды в зимнее время) используется для отопле-
ния. В этом устройстве температура теплоносителя (обычно фреона), ото-
бравшего теплоту от наружного низкотемпературного теплоисточника, по-
вышается за счет затраты механической энергии до такого уровня, который 
пригоден для отопительных целей.
Тепловая схема теплового насоса представлена на рис. 6.8. В испари-
теле 1 жидкий фреон испаряется при температуре Т
0
за счет подвода тепло-
ты q
подв
из низкотемпературной окружающей среды. В компрессоре 2 пар 
сжимается с повышением температуры до Т
1
, причем затрачивается меха-
нич
н-
сато
д
в 
от
-
В отличие от холодильной уста
й теплота, отнятая от охлаж- 
ом теплообменнике. Недостатками таких установок являлись интен-
сивная коррозия металла в контуре загрязненной воды, эрозия насосов и 
трубопроводов, загрязнение поверхности нагрева теплообменника мелкими 
частицами шлака.
При решении задачи комплексного энерготехнологического исполь-
зования теплоты отвальных шлаков оптимальным является воздушное ох-
лаждение гранулированного шлака. Горячий воздух может использоваться 
для нагрева дутьевого воздуха, необходимого для металлургической техно-
логии, и для получение перегретого пара на ТЭС. На рис. 6.6 представлена 
схема энерготехнологической установки воздушного гранулирования шла-
ка с выработкой пара энергетических параметров. Оценивая тепловой КПД 
шлакогранулятора в 70%, паротурбинная установка будет вырабатывать 
около 100 кВт.ч на одну тонну шлака. ТЭЦ, использующая теплоту отваль-
ных шлаков, может иметь мощность в
еская энергия l = q
отвеп 
– q
подв
. Далее фреоновый пар поступает в конде
р 3, в котором он, конденсируясь в жидкую фазу, отдает теплоту q
отве
опительную систему. Образовавшийся конденсат дросселируется в дрос
сельном вентиле 4, и влажный пар фреона снова поступает в испаритель 1. 
новки, в которо
67

---

даемого тела, сбрасывается в окружаю-
передаваемой в отопительную систе-
щую среду, в тепловом насосе окружаю-
щая среда является источником теплоты, 
которая передается на более высокий 
температурный уровень отопительной 
системы. 
Совершенство теплонасосной уста-
новки определяется количеством тепло-
ты, 
му за счет единицы затрачиваемой меха-
нической энергии, и характеризуется ве-
личиной отопительного коэффициента
ξ: 
ξ = q
отоп