بهینه سازی ترمواقتصادی سیستم تبرید اژکتوری با منبع خورشیدی

در این پایان نامه به محاسبه و بهینه سازی ترمواقتصادی سیستم تبرید اژکتوری با منبع خورشیدی پرداخته شد ه است. در این سیستم که برای کاربردهای تهویه مطبوع در نظر گرفته شده است از آب بعنوان مبرد استفاده شده است. در انجام محاسبات سیستم ظرفیت تبرید 5 کیلووات در نظر گرفته شده است. در این پایان نامه ساختارهای مختلف برای سیستم پیشنهاد شده، سپس این ساختارها شبیه سازی ترمودینامیکی شده اند. در انجام شبیه سازی سیستم، با توجه به محدوده دمایی ژنراتور، کلکتور انتخاب شده از نوع صفحه تخت است و شدت تابش خورشید ثابت و برابر با w/m2 850 در نظر گرفته شده است. برای کلیه مدل ها یک شرایط پایه یکسان تعریف شده است که در این شرایط دمای ژنراتور و کندانسور بترتیب c 85 و c 45 انتخاب شده و دمای اواپراتور c 7 در نظر گرفته شده است. با توجه به این که هزینه مبدل های حرارت به اندازه آنها بستگی دارد، ضریب انتقال حرارت کلیه مبدل ها محاسبه شده و از روابط مربوطه سطح انتقال حرارت آنها محاسبه شده است. شبیه سازی ترمودینامیکی تمامی این مدل ها در نرم افزار ees صورت گرفته است. شبیه سازی ترمودینامیکی بطور کامل صورت گرفته و اگزرژی همه جریان های درون سیستم برای تمامی مدل ها محاسبه شده است. ضریب عملکرد سیستم و بازده تمامی اجزای درون سیستم تعیین شده است و مشخص شده است که در میان ساختارهای بررسی شده مدل چهارم با ضریب عملکرد 253/0 بالاترین ضریب عملکرد را برای شرایط پایه در نظر گرفته شده دارد. پس از تحلیل کامل و دقیق ترمودینامیکی ساختارهای پیشنهاد شده، محاسبات ترمواقتصادی سیستم صورت گرفته است. محاسبه ترمواقتصادی بر اساس روش متوسط هزینه اگزرژیک صورت گرفته است که یکی از کارآمدترین روش ها در محاسبات ترمواقتصادی سیستم های انرژی است. پس از انجام محاسبات اقتصادی و بدست آوردن هزینه جریان ها و هزینه تولید برای مدل های مختلف، مشخص شد که هزینه تولید در مدل های دوم و چهارم بسیار پایین تر از مدل اول و سوم است. هزینه تولید در مدل دوم gj/$ 71/76 بدست آمد که کمینه هزینه در بین مدل های پیشنهاد شده بود. با توجه به هزینه خرید اولیه و عملکرد ترمودینامیکی مدل های مختلف، این مدل برای بهینه سازی انتخاب شد. پس از انتخاب این مدل برای بهینه سازی، در یک فرایند تکرار بهینه سازی صورت گرفته است. پس از انجام بهینه سازی برای این مدل دمای ژنراتور c 88 ، دمای کندانسور و دمای اواپراتورc 5 انتخاب شد. بهینه سازی این سیستم % 8/1 کاهش هزینه تولید، % 57/20 کاهش هزینه خرید اجزاء و %1/39 کاهش هزینه اتلافات درون سیستم را در پی داشت. کشور ایران از نظر منابع انرژی خورشیدی بسیار غنی است و در طور فصول گرم سال کمتر آسمانی ابری دارد. از طرفی سالانه انرژی زیادی برای تامین سرمایش و تهویه مطبوع مکان های مسکونی و اداری صرف می شود. طراحی و کاربرد سیستم های تبرید خورشیدی می تواند راه حلی برای کاهش مصرف برق باشد و طراحی سیستم با بازدهی اقتصادی بالا موجب کاهش بیشتر هزینه در این بخش خواهد شد.