25091

تحليل عملكرد چرخه تبريد آبشاري (cascade)با استفاده از سرمايش خورشيدي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك-تبديل انرژي

1397

1399/12/31

دكتر مجيد سياوشي

علم و صنعت

امروزه با توجه به مبحث افزايش دماي كره زمين و همچنين صدمات وارده به كره لايه اوزون به سبب توليد گازهاي گلخانهاي كه عوامل مختلفي در توليد آنها سهيم هستند تمركز محققين و پژوهشگران در اين عرصه منعطف بر حذف يا به حداقل رسانيدن آسيبها و صدمات ناشي شده از اثرات گازهاي گلخانهاي شده است. حجم عمدهاي از اين گازها به واسطه سوزاندن و به كارگيري سوختهاي فسيلي به وجود مي آيد. كه يكي از مصارف آن، بهرهگيري از سوختهاي فسيلي در راهاندازي و تامين انرژي مورد نياز چرخه هاي تبريد و خنك كاري است. با توجه به تناسب اين موضوع كه بار سرمايشي اصولا در زمانهايي كه شرايط آب و هوايي اوقات گرمي را سپري ميكند اين ايده به ذهن ميرسد كه استفاده از انرژي خورشيدي ميتوان جايگزين مناسبي براي براي سوخت هاي فسيلي به كار رفته در اين سيستمها گردد. لذا در اين پژوهش يك سيستم سرمايشي نوآورانه شامل يك چيلر جذبي دو اثره و يك سيستم تبريد كسكيد، بر اساس شرايط آب و هوايي پايتخت ايران، تهران از نظر ترموديناميكي و اگزرژي مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته است. انرژي مورد نياز در اين سيستم توسط يك مزرعه خورشيدي با كلكتورهاي خورشيدي تامين شده است كه به طور مستقيم آب را به بخار تبديل مي كنند،. در اين سيستم از ژنراتور سيستم تبريد كسكيد و چيلر جذبي دو اثره به عنوان كندانسور در فرآيند انجام شده در بخش تامين انرژي سيكل استفاده شده است. نتايج به طور كلي نشان مي دهد كه در ماه هاي سرد سال به ترتيب ضريب عملكرد و ضريب عملكرد اگزرژي سيستم در بيشترين و كمترين مقادير خود قرار مي گيرند. تغييرات دماي ژنراتور فشار بالا بيشترين تاثير را بر روي تغييرات سهم و سطح غير موثر مزرعه خورشيدي دارد. در ماه جولاي با بيشتر ميزان DNIمقدار سطح نا موثر خورشيديبراي دماي ژنراتور فشار بالا 088 ،08و [ 028 ]°Cبه ترتيب برابر با 23/93 ،22/08و 98/32درصد مي باشد. براي هريك از دماهاي ژنراتور فشار بالا مذكور كمينه و بيشينه نرخ كل بازگشت ناپذيري سيستم به ترتيب در ماه دسامبر و جولاي گزارش شده است. روند تغييرات ضريب عملكرد اگزرژي چيلر جذبي دو اثره با دماي تبخيركنندهِ 08درجه سانتي گراد بر خلاف دو دماي ديگر از ماه ژانويه تا مارس كاهش مي يابد.

1400/05/25

Analysis of cascade refrigeration cycle performance using solar cooling

3/20/2022 12:00:00 AM

Today, due to the issue of global warming and the damage to the ozone layer due to the production of greenhouse gases that are involved in the production of various factors, the focus of researchers in this field is flexible to eliminate or minimize the damage caused by The effects of greenhouse gases. Most of these gases are generated by burning and using fossil fuels. One of its uses is to use fossil fuels to start and supply energy required for refrigeration and cooling cycles. Given the appropriateness of the fact that the cooling load is mainly in times when the weather is warm, the idea that the use of solar energy can be a good alternative to the fossil fuels used in these systems comes to mind. Therefore, in this research, an innovative cooling system including a two-effect absorption chiller and a cascade refrigeration system, based on the climatic conditions of the Iranian capital, Tehran, has been studied and evaluated in terms of thermodynamics and exergy. The energy required in this system is supplied by a solar farm with solar collectors that directly convert water into steam. In this system, the generator of the cascade refrigeration system and the two-effect absorption chiller are used as condensers in the process performed in the energy supply section of the cycle. The results generally show that in the cold months of the year, the coefficient of performance and the coefficient of performance of the system exergy are at their highest and lowest values, respectively. Changes in the temperature of the high pressure generator have the greatest impact on changes in the share and inefficient level of the solar field. In July, with the highest amount of DNI, the amount of inefficient solar surface for high temperature generator temperatures of 80, 100 and 120 [° C] is equal to 27.85%, 29.39% and 30.92%, respectively. For each of the above high pressure generator temperatures, the minimum and maximum total system irreversibility rates were reported in December and July, respectively. The trend of changes in the exergy coefficient of performance of two-effect absorption chillerwith evaporating temperature of 10 ° C, unlike the other two temperatures, decreases from January to March.

گازهاي گلخانهاي , انرژي خورشيدي , تبريد جذبي , تبريد كسكيد , كلكتور خورشيدي

Greenhouse gases , solar energy , absorption refrigeration , cascade refrigeration , solar collector