بررسي عملكرد سيستم سرمايش جذب سطحي در سيستم هاي توليد همزمان

كارشناسي ارشد

در اين پايان‌نامه، يك سيستم توليد همزمان سرمايش و توان الكتريكي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. از آنجا كه اتلاف حرارت از مولدهاي توليد توان الكتريكي اجتناب‌ناپذير است. لذا در اين پژوهش، يك سامانه‌ي نوين جهت بهره‌مندي از اين گرماي اتلافي معرفي مي‌گردد. اجزاي سيستم پيشنهادي عبارتند از : سيستم توليد سرمايش جذب سطحي، سيستم توليد توان رانكين ارگانيك و يك منبع آب گرم، كه با دريافت انرژي مورد نياز خود از اتلاف حرارتي موتور گازسوز به توليد هم‌زمان سرمايش و انرژي الكتريكي مي‌پردازند. سيستم‌هاي سرمايش جذب سطحي به دليل سازگاري با محيط زيست، استفاده از منابع انرژي با دماي پايين و سادگي، جايگزين مناسبي براي سيستم‌هاي سرمايش تراكمي و جذبي در بهره‌گيري از منابع انرژي اتلافي هستند. در اين پژوهش با مدل‌سازي گذرا و متغير با زمانِ سيستم جذب سطحي، كارآمدي و محدوديت‌هاي سيستم مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين براي رفع مشكل تناوب زماني اين سيكل سرمايش، استفاده از يك منبع آب گرم پيشنهاد و بررسي مي‌گردد. از طرفي با توجه به اين كه اتلاف حرارتي از موتور گازسوز در دو محدوده دمايي بالا،در گاز خروجي، و پايين، در سيستم آب خنك‌كاري، صورت مي‌گيرد. حتي پس از بازيابي اتلاف انرژي دما پايين، همچنان پتانسيل براي بازيابي انرژي اتلافي دما بالا وجود دارد. لذا سيكل آلي رانكين جهت بهره‌گيري حداكثري از گرماي اتلافي موتور گازسوز بررسي شده است. در اين پايان‌نامه مدل‌سازي فني و اقتصادي تمام اجزاء مذكور به صورت جزئي و همچنين به صورت سيستم يكپارچه‌ي توليد هم‌زمان جهت شناخت عوامل تأثيرگذار بركارايي اجزاء و سيستم يكپارچه انجام شده است. محاسبات براي 7 موتور گازسوز با توان‌هاي نامي مختلف در بازه‌ي 300 تا 1100 كيلووات صورت گرفته است. نتايج حاصل بيان‌گر آن مي‌باشد، كه حداكثر بازده كلي سيستم توليد هم‌زمان به مقدار 55% با ميزان صرفه‌جويي انرژي 43% و افزايش بازده 17/21٪ براي موتور با توان نامي 432 كيلووات قابل دستيابي است. همچنين بيشترين سود نسبي سالانه با بهره‌گيري از موتور با توان نامي 1042 كيلووات به ميزان 145933 دلار به دست مي‌آيد كه دوره بازگشت سرمايه مرتبط با آن 4/39سال خواهد بود. با توجه به اين‌كه برخي پارامترهاي اقتصادي و فني مانند نرخ بهره، بهاي برق و دوره زماني نياز به سرمايش در سال، متغير و وابسته به منطقه به‌كارگيري سيستم مي‌باشد. حساسيت تابع سود نسبي سالانه نسبت به اين متغيرها بررسي شده است. و نتايج حاصل بيانگر آن است كه بهاي برق و نرخ بهره براي موتورهاي مختلف در بازه‌اي محدود منجر به توجيه‌پذيري اقتصادي سيستم خواهد شد.

195754

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك

دكتر سپهر صنايع