ارزیابی جایگزینی مبردهای طبیعی با مبردهای مخرب محیط زیست در صنایع برودتی

در سیستم های سرمایشی از واسطه هایی برای انتقال حرارت و در نهایت ایجاد برودت استفاده می شود این واسطه ها که با نام مبرد شناخته می شوند. در گذشته از مبردهای طبیعی در صنایع برودتی استفاده می شد اما به دلیل بازده پایین و قابلیت اشتعال پذیری این مبردها توجه مهندسین به سمت مبردهای مصنوعی جلب شد، این مبردها دارای عملکرد بهتری بودند، بعدها تأثیر مخرب این مبردها بر محیط زیست محققان را بر آن داشت تا برای جایگزینی به دنبال مبردهایی باشند که علاوه بر عملکرد بهینه دوستدار محیط زیست نیز باشند. در سال های اخیر بحث های زیادی در زمینه مبردهای جدید، جایگزینی مبردهای قدیمی، کاربردها و مزایا و معایب هر کدام صورت گرفته است. در این پایان نامه با توجه به نیازی که در این زمینه احساس می شود سعی بر آن شده است با انتخاب مبردهای طبیعی و ترکیب آن ها مخلوطی با خواص ترمودینامیکی مناسب جهت جایگزینی در سیستم های سرمایش خانگی ارائه شود. در همین راستا ترکیبی چهار جزئی از مبردهای طبیعی که شامل مبردهای پروپان، نرمال بوتان، ایزو بوتان و پنتان می باشد به عنوان سیال عامل در سیستم های سرمایشی انتخاب شده است. پس از مطالعه بر روی خواص ترمودینامیکی این مبردها با استفاده از معادلات مربوط به مخلوط های چند جزئی خواص مخلوط را به دست آورده سپس با انتخاب معادله حالت مناسب و کد نویسی این معادلات و اعمال شرایط مربوطه سایر مشخصه های ترمودینامیکی مخلوط را به دست می آوریم. در این تحقیق از معادله پنگ-رابینسون به عنوان معادله حالت برای تحلیل سیکل سرمایشی استفاده شده است. همچنین با مدلسازی این معادلات در محیط برنامه نویسی matlab به حل معادلات مربوطه پرداخته می شود. برای تحلیل سیکل ترمودینامیکی مورد نظر به مدلسازی اجزاء سیکل در محیط برنامه نویسی پرداخته می شود و با فرضیاتی که در سیکل سرمایشی در ادامه توضیح داده خواهد شد سایر مشخصه های عملکرد سیستم محاسبه می گردد. به منظور اعتبار سنجی نتایج حاصل از کدنویسی، این نتایج در دو فاز با نتایج تئوری و آزمایشگاهی حاصل از مقالات مورد مقایسه قرار گرفته است و نتایج حاصله صحت سنجی تحلیل را تائید می کند.