بررسی بهبود عملکرد سیستم تبرید جذبی آمونیاک- نمک خورشیدی با استفاده از مواد تغییرفازدهندهPCM))
[پایاننامه]
Evaluation of the Performance Improvement of Solar Ammonia-Salt Absorption Refrigeration System by Using Phase Change Materials (PCM)
/امیررضا طاهریاعظم
: مهندسی مکانیک
، ۱۴۰۱
۸۹ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی
۱۴۰۱/۰۳/۰۱
صنعتی سهند
طبق بررسی موسسه سرمایش بین المللی، تقریبا ۱۵درصد برق مصرفی در جهان برای فرایندهای تهویه مطبوع و سرمایش استفاده می شود .علاوه براین، به مرور زمان نیاز جهانی به گرمایش و سرمایش به گونه ای در حال رشد کردن بوده است که گرمایش جهانی را افزایش داده است .بنابراین، استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی بیش از پیش ضرورت پیدا کرده است .در سالهای اخیر، به دلیل بهرهوری بیشتر انرژی و عملکرد اقتصادی، سیستم تبرید جذبی تک اثر خورشیدی در مقایسه با سایر روشهای سرمایشی بیشتر مورد توجه واقع شده است .چرا که این روش نسبت به سیستم تبرید تراکمی انرژی الکتریکی کمتری را مصرف میکند .اما از میان سیالات عامل رایج در سیستمهای تبرید جذبی، آمونیاک / لیتیوم نیترات، از نظر اقتصادی و عملکرد نسبت به سیالات رایج، عملکرد بهتری را نشان میدهد و در ترکیب با انرژی خورشیدی یکی از بهترین گزینهها میباشد.در پژوهش حاضر از چرخه تبرید جذبی آمونیاک / لیتیوم نیترات بهعنوان چرخه پایه استفاده شده است .همچنین قسمت کلکتورهای خورشیدی و نیز یک مخزن ذخیرهسازی انرژی حرارتی با هدف بهبود عملکرد و پایداری سیستم، با چرخه اصلی ترکیب شده است .تحلیل و بررسی سیستم به صورت تحلیل قانون اول و دوم ترمودینامیک و همچنین بررسی احتمال وقوع کریستالیزاسیون در سیستم، انجام گرفته است .نتایج حاصل نشان میدهد که سیستم تبرید جذبی خورشیدی ترکیب شده با مخزن انرژی حرارتی، نسبت به حالت بدون استفاده از مخزن، ۱۲/۶۳ در ضریب عملکرد بهبود مییابد و این مقدار در مقایسه با سیکل پایه، ۰/۸۳ کاهش مییابد .راندمان قانون دوم سیستم خورشیدی ترکیب شده با مخزن نیز ۱۲/۰۵ در مقایسه با حالت بدون مخزن افزایش و در مقایسه با سیکل پایه ۱/۲۳ کاهش مییابد .همچنین مصرف سوخت فسیلی سیستم خورشیدی ترکیب شده با مخزن انرژی حرارتی، در قیاس با حالت بدون استفاده از مخزن، ۱۹/۹۰ و نسبت به سیکل پایه ۴۹/۷۴ بهبود مییابد .با بررسی پدیده کریستالیزاسیون، مشاهده می شود که با ایجاد محدودیت دمایی در سیکل و انتخاب محدوده دمایی برای ژنراتور، از امکان وقوع کریستالیزاسیون در سیکل تبرید جذبی میتوان جلوگیری کرد و راندمان سیستم را بهبود بخشید.
According to The International Institute of Refrigeration, approximately 15 of the world's electricity is used for air conditioning and cooling processes. In addition, over time, the global need for heating and cooling has been growing in a way that has increased global warming. Therefore, the use of renewable energy such as solar energy has become more necessary than ever.In recent years, due to higher energy efficiency and economic performance, the single-effect solar absorption refrigeration system has received more attention than other cooling methods. Because this method consumes less electrical energy than the compression refrigeration system. But among the common working fluids in absorption refrigeration systems, ammonia / lithium nitrate (NH3-LiNO3), economically and functionally, it shows better performance than common fluids and is one of the best options in combination with solar energy. In this research, the absorption refrigeration cycle of ammonia / lithium nitrate has been used as the base cycle. Also, solar collectors section and a Thermal Energy Storage tank to improve system performance and stability are combined with the base cycle. The analysis of the system has been done as an analysis of the first and second laws of thermodynamic as well as the probability of crystallization in the system. The results show that the solar absorption refrigeration system combined with the thermal energy storage improves the performance coefficient by 12.63 compared to the non-reservoir state, and this value decreases by 0.83 compared to the base cycle. The efficiency of the second law of the solar system combined with the tank also increases by 12.05 compared to the state without the tank and decreases by 1.23 compared to the base cycle. Also, the fossil fuel consumption of the solar system combined with the thermal energy storage, compared to the case without the use of the tank, is improved by 19.90 and compared to the base cycle by 49.74 . By studying the crystallization phenomenon, it is observed that by creating a temperature limit in the cycle and selecting the temperature range for the generator, the possibility of crystallization in the absorption refrigeration cycle can be prevented and the system efficiency can be improved
ba
Evaluation of the Performance Improvement of Solar Ammonia-Salt Absorption Refrigeration System by Using Phase Change Materials (PCM)
سیستم تبرید جذبی آمونیاک /لیتیوم نیترات
چرخه تبرید جذبی خورشیدی
مواد تغییرفازدهنده
مخزن ذخیرهسازی انرژی حرارتی
تحلیل اگزرژی
کریستالیزاسیون
Nitrate Absorption Refrigeration System, Solar Absorption Refrigeration Cycle, Phase Change Materials, Thermal Energy Storage, Exergy Analysis, Crystallization صAmmonia / Lithium
سیستم تبرید جذبی آمونیاک /لیتیوم نیترات، چرخه تبرید جذبی خورشیدی، مواد تغییرفازدهنده، مخزن ذخیرهسازی انرژی حرارتی، تحلیل اگزرژی، کریستالیزاسیون