Мерой превратимости любого вида энергии может служить механическая или электрическая энергия, поскольку эти виды энергии полностью преобразуются в другие виды.

Разность значений эксергии, вводимой в данную систему Евх и выводимую из нее Евых, определяет суммарные потери от необратимости в системе, проявляющиеся как уничтожение, т.е. полное исчезновение эксергии.

В отличии от эксергии энергия при этом не исчезает, а только рассеивается:

Σ D = ΣЕвх – Σевых ≥ 0

Только в обратимом процессе:

ΣЕвх = Σевых и Σ D =0

Отношение эксергии Евых , отводимой из системы, к подведенной эксергии Евх представляет собой коэффициент полезного действия – эксергетический КПД, который характеризует степень приближения процесса к идеальному:

В идеальном процессе , в реальном

Так как для ТТ полезным эффектом является холодопроизводительность, то эксергетический КПД будет определяться так:

где: Qх – холодопроизводительность кВт, N – затраченная мощность в установке кВт.

Потери эксергии Σ D могут быть разделены на две группы:

· внутренние Di связанные с необратимыми процессами (с дросселированием, гидравлические сопротивления, трением в машинах, тепло- и массообменном при конечных температурных напорах);

· внешние De связанные с условиями взаимодействия системы с окружающей средой и другими приемниками и источниками энергии (потери через изоляцию, отличие температуры охлаждаемого тела от температуры хладагента).

Рассмотрим пример энергетического и эксергетического метода анализа на примере конденсационной электрической станции:

Высокого потенциала легко сделать низкий - с помощью любого теплоообменника. Именно теплообменник – паровой котел в КЭС – главный виновник низкого КПД цикла Ренкина (температура сгорания топлива высокая, а температура пара гораздо ниже температуры горения топлива). В котле почти не теряется энергия (10%), но падает качество располагаемого тепла. В конденсаторе, наоборот, теряется очень много энергии (теплоты), но это произошло по вине парового котла – если бы преобразование шло на уровне Т1= 2100К – то в работу превратилось бы при температуре Тос =300К более 85% теплоты и в окружающую среду (конденсатор) ушло бы только 15%.

Если в теплообменнике мы без потерь передали эту теплоту пару с температурой насыщения Т1= 600К – то в работу превратилось бы при температуре Тос =300К всего 50% теплоты и в окружающую среду (конденсатор) ушло бы уже 50%. Кстати теплота ушедшая в ОС при этом вообще имеет нулевую ценность, поскольку она при температуре ОС и КПД цикла Карно в этом случае = 0.

Уровни холода. Зоны холода:

1. (273÷ Тос)К – зона кондиционирования воздуха;

2. (146÷273)К – зона умеренного холода;

3. (73÷ 146)К – кислородная зона;

4. (13÷ 73)К – водородно-неоновая зона;

5. (3÷ 13)К – гелиевая зона;

6. (<3К) – зона особо низких температур.