عنوان

آناليز اقتصادي و گرمایی يك سيستم تركيبي توربين و چيلر جذبي جهت استفاده در يك ساختمان مشخص

پ۲۵۵۸۶

per

آناليز اقتصادي و گرمایی يك سيستم تركيبي توربين و چيلر جذبي جهت استفاده در يك ساختمان مشخص

فرشاد محمدی

مکانیک

۱۴۰۰

۳۵ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مکانیک گرایش تبدیل انرژی

۱۴۰۰/۰۴/۲۹

با توجه به چالش جهانی تغییرات وضعیت آب و هوایی و کمبود منابع انرژی، محققان به فکر یافتن راه هایی برای افزایش راندمان سیستم ها و همچنین جایگزین کردن سوخت های فسیلی با سوخت پاک و تجدید پذیر افتاده اند. در این راستا سیستم های تولید هم زمان به دلیل داشتن راندمان بالا، بسیار توصیه می شوند. اما سیستم های تولید همزمان سه گانه که به منظور تولید گرما، سرمایش و قدرت (CCHP) مورد استفاده قرار می گیرند، سیستم های جدیدتری محسوب می شوند. در کار حاضر یک سیستم CCHP مورد مطالعه قرار می گیرد. برای تولید توان از یک توربین استفاده می شود و برای تامین برودت از سیستم چیلر جذبی بهره گرفته شده است. تحلیل انتقال گرما با استفاده از نرم افزار COMSOL می باشد و محاسبه بارهای گرمایی و سرمایی مطالعه موردی با بهره گیری از نرم افزار Carrier انجام شده است. نتایج نشان می دهد که در آنالیز گرمایی برای رسیدن به نتیجه مطلوب بایستی تبخیر سطحی مد نظر قرار گیرد. همچنین بازدهی های به دست آمده بر اساس قانون اول مقداری بالاتر از بازدهی قانون دوم می باشند. این مقدار به طور میانگین حدود 80 درصد می باشد. در ضمن بازدهی سیستم های تولید سه گانه نیز بالاتر از بازدهی سیستم های تولید همزمان دوگانه می باشد. از داده های به دست آمده می توان به این نتیجه رسید که بازدهی توربین به تنهایی به شدت کمتر از بازدهی سیستم های تولید چندگانه می باشد. همین امر بیان گر این نکته می باشد که استفاده از سیستم های تولید هم زمان به جای سیستم های تولید الکتریسیته تنها، بسیار اقتصادی تر می باشد. بررسی ها نشان داد که با افزایش نسبت فشار بازدهی های قانون دوم افزایش می یابد. همچنین با افزایش دمای ورودی به توربین به طور کلی بازدهی قانون اول ترمودینامیک افزایش می یابد. در حالت کلی هر چقدر بتوان دمای ورودی به توربین را افزایش داد بازدهی سیستم بیشتر خواهد بود. نهایتا آنالیز اقتصادی بیان داشت که هر چقدر شرایط دمایی محیط بالاتر باشد هزینه سرمایه گذاری پایین خواهد بود ولی پارامتر PB بالاتر می رود. بهترین مقدار فاکتور PB 7/5 سال و بدترین آن 1/8 سال می باشد.

Given the global challenge of climate change and energy scarcity, researchers are thinking of finding ways to increase system efficiency as well as replace fossil fuels with clean, renewable fuels. In this regard, simultaneous production systems are highly recommended due to their high efficiency. But the triple cogeneration systems used to generate heat, cooling and power (Combined Cooling- Heat-Power: CCHP) are newer systems. In the present work, a CCHP system is studied. A turbine is used to generate power and an absorption chiller system is used to provide refrigeration. Heat transfer analysis is using COMSOL software and calculation of thermal and refrigeration loads is a case study using Carrier software. The results show that surface evaporation must be considered in thermal analysis to achieve the desired result. Also, the obtained efficiencies according to the first law are slightly higher than the those of the second law. This amount is about 80% on average. In addition, the efficiency of triple production systems is higher than the efficiency of dual production systems. From the obtained data, it can be concluded that the efficiency of the turbine alone is much lower than the efficiency of multiple production systems. This suggests that it is much more economical to use simultaneous generation systems instead of single generation systems. Studies have shown that with increasing pressure ratio, the efficiency of the second law increase. Also, by increasing the inlet temperature to the turbine, the efficiency of the first law of thermodynamics generally increases. In general, the higher the inlet temperature of the turbine, the higher the efficiency of the system. Finally, the economic analysis stated that the higher the ambient temperature, the lower the investment cost, but the higher the PB parameter. The best amount of PB factor is 5.7 years and the worst is 8.1 years

Economic and thermal analysis of a combined system of turbine and absorption chiller for use in a specific building

محمدی

‏ فرشاد

تهيه کننده

‏طلعتی

‏رنجبر

‏ فرامرز

‏ فرامرز

استاد راهنما

استاد مشاور

‏ تبریز