(ENT2 39) – Innere und äußere Exergieverluste in der Energietechnik

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Nun erlernst du als angehender Techniker einfach sowie verständlich was innere und äußere Exergieverluste sind. Denn diese Verluste haben einen Einfluss auf den Wirkungsgrad eines Systems.

 

“Ein Exergieverlust tritt zumeist bei Wärmeübertragungen auf. Geht in einem System Energie in Form von Wärme in die Umgebung verloren, so lässt sich diese nicht mehr nutzen, um Arbeit zu leisten.”

 

Exergieverluste - Innere und äußere Verluste der Exergie
Exergieverluste – Innere und äußere Verluste der Exergie

 


Innere Exergieverluste


Innere Exergieverluste können durch eine oder mehrere der nachfolgenden Vorgänge verursacht werden:

 

  • Es tritt Reibung auf,

sowie

  • Die Temperaturen bei der Wärmeübertragung sind begrenzt und endlich,

sowie

  • Es tritt eine Mischung auf,

sowie

  • Eine Energieumwandlung tritt auf,

und

  • Chemische Reaktionen finden statt.

 


Äußere Exergieverluste 


Äußere Exergieverluste hingegen werden durch die nachfolgenden Vorgänge verursacht:

 

  • Enthalpieströme werden in die Umgebung abgeleitet,

sowie

  • Wärmeverluste treten auch außerhalb der Systemgrenzen auf,

sowie

  • Abfallprodukte, die Exergie über ihre chemische Energie in die Umgebung ableiten.

 

In der nächsten Abbildung siehst du eine Prozesseinheit sowie die möglichen Einflussfaktoren:

Exergieverluste - Prozesseinheiten mit Einflussfaktoren
Exergieverlust – Prozesseinheiten mit Einflussfaktoren

 


Exergie von Wärmemenge und technischer Arbeit


Für die Exergie einer Wärmemenge bzw. von technischer Arbeit gilt folgende Gleichung mit den angegebenen Kennzahlen:

 

 \boxed{ \int_{1}^{2} (1 - \frac{T_u}{T} dQ + W_{tech} |_1^2 = \Delta E + \Delta E_V }

 

Kennzahlen:

  •  \boxed{\Delta E = } Exergieänderung des Vorgangs

sowie

  •  \boxed{\Delta E_V = } Exergieverlust

 

Allgemein gilt für den Exergieverlust:

 

 \boxed{ \Delta E_V = T_u \cdot \Delta S_V }

 

 


Gesamtbilanz der Exergie


Die Bilanz der Exergie setzt sich aus drei Teilen zusammen:

 

  • Nutzbare Exergie  \boxed{\sum_{i = 1}^{l} (E_{ex_i})_{aus} }

sowie

  • Nicht nutzbarer Exergie  \boxed{ \sum_{i = l}^m (E_{ex_i})_{aus}}

und

  • Exergieverlust  \boxed{ \sum \Delta E_V }

 

Nun formulieren wir die Gesamtgleichung mit den drei Bestandteilen:

 \boxed{ \sum_{i} (E_{ex_i})_{ein} = \sum_{i = 1}^{l} (E_{ex_i})_{aus} + \sum_{i = l}^m (E_{ex_i})_{aus} + \sum \Delta E_V }

 

 



wie gehts weiter
Wie geht's weiter?

Im nächsten Kurstext erklären wir dir wie sich Bilanzen darstellen lassen.

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