余热利用包括内燃机在内的任何热力发动机，即使在十分理想的条件下工作染料所含的能量仍有很大一部分以热能形式放出。这部分热量就是前面提到的热量Q2.循环的相对效率n9愈低，即实际循环与标准循环的差别愈大，则放出的热量Q2愈大。实际上，在目前一般内燃机中，染料中所含能量的50~80%是由废气、冷却水和润滑油带走或直接辐射到周围环境中去。
若能够在一定程度上把余热利用上述放出的热能，如用于取暖，烹饪，产生蒸气、烘干等用途，就不能再将其单单看成是一种损失。反之，若不能利用热力发动机这部分相当大的剩余能量，则意味着很大的浪费，因为要想得到与此相应的能量，就必须烧掉一些新的燃料。因此，比较经济合理的方案是，使热力发动机同时供应机械能和热能并设法对两种能量皆加以利用，以节约十分宝贵而且多半是无法再生的燃料。
余热利用必须注意这样一个重要事实：热源的温度愈高，其能量的利用价值也愈大。1升90℃的热水和5升18℃的温水中，所含热量虽然相等，但人们可以立刻作出判断，前者用在取暖和其它加热用途方面都更为适宜一些，后者所含的同样多的热量则几乎没有什么利用价值。
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