مدلسازي، بهينه سازي و طراحي سيستم تبريد هيبريد

كارشناسي ارشد

باتوجه به مصرف روزافزون انرژي در حيطه¬هاي مختلف زندگي بشر و مشكلات زيست¬محيطي ناشي از آن، يافتن راه حل¬هاي نوين جهت تأمين نيازهاي انسان مانند تبريد و تهويه مطبوع كه اولاً مشكلات فعلي را برطرف كرده و ثانياً از نظر اقتصادي نيز قابل اعتنا باشد در دستور كار پژوهشگران قرار گرفته است. در اين پژوهش سامانه تبريد تراكمي- اجكتوري هيبريد برگزيده شده است. در اين سامانه از انرژي هاي اتلافي موجود در صنايع مختلف و انرژي هاي پاك مانند انرژي خورشيدي بهره گرفته مي شود تا مصرف انرژي الكتريكي گران قيمت كه در سامانه هاي تبريد تراكمي مورد استفاده قرار مي گيرد كاهش داده شود و با بررسي سامانه هيبريد سعي بر آن بوده است تا گامي كوچك در اين جهت برداشته شود. سامانه هيبريد مورد نظر با استفاده از قوانين پايستگي انرژي و جرم و ديد حجم كنترلي به اجزا –‌ مگر در موارد خاص- مدل¬سازي شده است. در اين مدل¬سازي علاوه بر ديدگاه انرژي، از نقطه¬نظر اگزرژي، اقتصادي و زيست¬محيطي نيز به سامانه نگريسته شده و با استفاده از معادله موازنه اگزرژي و توابع هزينه و جريمه اقتصادي، عملكرد سامانه بررسي شده است. دو معيار بازده اگزرژي و مجموع هزينه سالانه به¬عنوان دو عنصر مهم در بررسي¬هاي فني-اقتصادي، از اهميت خاصي در اين پژوهش نيز برخوردار است. پس از تعيين تأثير متغيرهاي عملكردي مختلف بر تغيير اين دو تابع هدف، متغيرهايي با تأثير دوگانه –افزايش بازده اگزرژي و افزايش مجموع هزينه سالانه- كه انتخاب مقدارشان نيازمند يك بهينه¬سازي دوهدفه است، انتخاب شدند. با استفاده از الگوريتم ژنتيك، جبهه پارتو مورد نظر تشكيل و بهترين جواب¬ها برگزيده شد. در ادامه‌ي اين پژوهش روش به دست آوردن ابعاد كامل يك اجكتور با توجه به تن تبريد در نظر گرفته شده در سامانه هيبريد ارائه مي شود.‌هم‌چنين با استفاده از نرم افزارهاي موجود، اجكتور مدل سازي شده و الگوي جريان داخل اجكتور مورد مطالعه و بررسي قرار مي گيرد و به عبارت بهتر عملكرد اجكتور بررسي مي شود. جواب بهينه سامانه براي ظرفيت يك تن تبريد، داراي بازدهي اگزرژي حدود 26درصد و مجموع هزينه سالانه 179 دلار است. اين جواب متناظر با دماهاي اواپراتور، خنك¬كن مياني، كندانسور و مولدبخار 10، 5/27، 35، 95 درجه سانتي¬گراد است. واژه‌هاي كليدي: سامانه تبريد تراكمي-‌ اجكتوري هيبريد، بهينه¬سازي دوهدفه، بازده اگزرژي و مجموع هزينه¬هاي سالانه، مدل¬سازي اجكتور، مشاهده‌ي الگوي جريان داخل اجكتور و بررسي عملكرد صحيح آن.

191273

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر سپهر صنايع