این بسته شامل 6 پایان نامه در زمینه تبرید جذبی خورشیدی می باشد که به صورت فایل word و pdf در اختیار شما قرار میگیرد.

تمامی پایان نامه ها مربوط به سال 90 به بعد می باشد.

 

 

تحلیل و بهینه سازی سیستم های تبرید جذبی سطحی خورشیدی

چکیده

یکی از روش های کاربردی برای ایجاد سرمایش و تبرید استفاده از انرژی خورشید به عنوان منبع انرژی است. در این میان استفاده از سیستم های تبرید جذبی سطحی می تواند جذاب باشد. در این پایان نامه، روابط ترمودینامیکی متغیر با زمان کارکرد یک سیستم تبرید جذبی سطحی خورشیدی استخراج شده و همچنین برای بررسی مقدار و محل بازگشت ناپذیری های موجود در سیستم جذبی سطحی، تحلیل اگزرژی با استفاده هم زمان از قانون اول و دوم ترمودینامیک صورت گرفته است. علاوه بر این، تاثیر تغییرات پارامترهای قابل کنترل در سیستم از جمله ظرفیت گرمایی ویژه پوشش بستر، دمای کندانسور، دمای آب گرم ورودی به بستر و دبی جرمی ورودی به بستر در پارامترهای عملکردی سیستم بررسی شده است. میزان ضریب عملکرد مدل بررسی شده 0/51 و بازده اگزرژی 0/255 و زمان سیکل نیز 1837 ثانیه به دست آمده است. نتایج نشان می دهد کاهش ظرفیت گرمایی ویژه پوشش بستر و کاهش دمای کندانسور باعث افزایش ضریب عملکرد و بازده اگزرژی سیستم خواهد شد. همچنین افزایش دبی جرمی و دمای آب گرم ورودی تا مقدار بهینه، می تواند توان تبرید مخصوص سیستم را افزایش دهد، اما از طرفی دیگر، این افزایش، باعث افزایش مساحت کلکتور خورشیدی نیز خواهد شد. در نهایت بهینه سازی تک هدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک به صورت جداگانه برای ضریب عملکرد و بازده اگزرژی که به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده اند، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داده است که مقدار بهینه ضریب عملکرد برابر با 0/56 در متغیرهای طراحی شامل ظرفیت گرمایی ویژه پوشش بستر 0/13، دمای کندانسور 298 و دمای اواپراتور 278 حاصل می شود. همچنین مقدار بهینه بازده اگزرژی برابر با 0/28 در متغیرهای طراحی شامل ظرفیت گرمایی ویژه پوشش بستر 0/13، دمای کندانسور 298 و دمای اواپراتور 268 حاصل می شود.

فصل اول: مقدمه
مقدمه
ضرورت های تحقیق
مروری بر پژوهش های پیشین
پژوهش حاضر و نوآوری در طرح
فصل دوم: مفاهیم اولیه، مدل فیزیکی و معادلات حاکم
تبرید
تعریف تبرید
تاریخچه تبرید
کاربردهای تبرید
انواع سیستم های تبرید
تعریف سیکل تبرید جذبی سطحی خورشیدی
پدیده جذب سطحی
اساس کار سیستم های تبرید جذبی سطحی خورشیدی
انتخاب زوج مبرد
انتخاب جاذب
انتخاب جذب شونده (مبرد)
مدل فیزیکی
تعریف ترمودینامیکی سیکل
تعریف مسئله
معادلات حاکم.
معادله حالت جذب سطحی
معادله لانگمویر
معادله فرندلیش
معادله دابینین
تحلیل ترمودینامیکی
تعادل انرژی در فرایند پیش گرم
تعادل انرژی در فرایند گرمایش و احیای فشار ثابت
تعادل انرژی در فرایند سرمایش بستر
تعادل انرژی در فرایند جذب دما ثابت
تعادل انرژی در کندانسور
تعادل انرژی در شیر انبساط
تعادل انرژی در اواپراتور
پارامترهای عملکردی سیستم تبرید جذبی سطحی
مدل سازی بخش خورشیدی سیستم
انتخاب کلکتور خورشیدی
کلکتورهای صفحه تخت
کلکتورهای لوله خلا
کلکتورهای سهموی خطی
معادلات بخش کلکتور خورشیدی
محاسبه میزان گرمای دریافتی کلکتور خورشیدی
فرض های حاکم
روش حل
فصل سوم: تحلیل اگزرژی
مقدمه
اعمال قانون دوم ترمودینامیک در سیستم تبرید جذبی سطحی
موازنه اگزرژی در مراحل مختلف سیکل تبرید جذبی سطحی
موازنه اگزرژی در مرحله پیش گرم بستر
موازنه اگزرژی در مرحله گرمایش و احیای فشار ثابت بستر
موازنه اگزرژی در مرحله سرمایش بستر
موازنه اگزرژی در مرحله جذب دما ثابت
موازنه اگزرژی در کندانسور
موازنه اگزرژی در اواپراتور
بازده اگزرژی
فصل چهارم: ارائه و تحلیل نتایج
ارائه نتایج
اعتبار سنجی
تحلیل نتایج
نمودار تغییرات دما بر حسب زمان
نمودار تغییرات فشار بر حسب زمان
تاثیر جنس پوشش بستر بر روی ضریب عملکرد و بازده اگزرژی
تاثیر دمای کندانسور و اواپراتور بر روی ضریب عملکرد و بازده اگزرژی
تاثیر دبی جرمی آب گرم ورودی بر روی توان تبرید مخصوص و مساحت کلکتور خورشیدی
تاثیر دمای آب گرم ورودی بر روی توان تبرید مخصوص و مساحت کلکتور خورشیدی
بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک
بهینه سازی تک هدفه بر روی ضریب عملکرد و بازده اگزرژی
فصل پنجم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات
نتیجه گیری
ارائه پیشنهادات
مراجع

 

 

مدلسازی، بهینه‌سازی و تحلیل ترمودینامیک و ترمواکونومیک سیستم تبرید اجکتور- جذبی خورشیدی

چکیده

فناوری سرمایش خورشیدی به علت سازگاری با محیط زیست و کاهش هزینه تولید سرمایش، مورد توجه روزافزون محققان قرار گرفته است. در این پژوهش استفاده از یک سیستم تبرید اجکتور- جذبی خورشیدی جهت سرمایش یک ساختمان تجاری بررسی شده است. مدلسازی ساعتی ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی عملکرد سیستم، با توجه به تغییرات تابش خورشید و بار سرمایش در طول روزهای تابستان و براساس شرایط آب و هوایی شهر تهران انجام شده است.نتایج حاصل از مدلسازی نشان می‌دهد در طول ساعات 9 صبح تا 5 بعدازظهر با وجود روند صعودی بار سرمایش، نرخ حرارت کمکی دریافتی و هزینه برواحد اگزرژی محصول کل سیستم کاهش می‌یابد. در طول تابستان هزینه روزانه محصول سیستم بین 47.41 تا 46.53 دلار در روز متغیر می‌باشد. همچنین در یک روز تابستانی با حداکثر میزان تابش دریافتی kW 11.9، سیستم به MJ/day 76.28 حرارت کمکی تأمین شده با گاز طبیعی نیاز دارد که 52.44 سنت در روز هزینه سوخت کل را در پی دارد. این در حالی است که به طور همزمان اگزرژی تخریب کل دارای حداکثرمقدار MJ/day 615 می‌باشد.در راستای بهبود عملکرد سیستم، بهینه‌سازی سیستم با استفاده از الگوریتم ژنتیک و با هدف حداکثر کردن ضریب عملکرد ترمودینامیک و اگزرژتیک و حداقل کردن هزینه بر واحد اگزرژی محصول صورت گرفته است. بهینه‌سازی ضرایب عملکرد، ضریب عملکرد ترمودینامیک و اگزرژتیک را به ترتیب %37.5 و %34.4 افزایش داده است. بهینه‌سازی هزینه بر واحد اگزرژی محصول کل نیز منجر به %0.7 کاهش در آن شده است. با بهینه‌سازی همزمان ضرایب عملکرد و هزینه محصول، ضرایب عملکرد این حالت در مقایسه با حالت اولیه حدود %33 افزایش داشته است. این در حالی است که با توجه به نتایج بهینه‌سازی تک هدفه هزینه بر واحد اگزرژی محصول تنها %1.13 بیشتر از حداقل مقدار آن و ضرایب عملکرد حدود %2 کمتر از حداکثر مقدار ممکن برای آنها بدست آمده است.

چکیده ‌أ 
فهرست مطالب ‌ب 
فهرست جداول ‌ه 
فهرست شکلها ‌و 
1) مقدمه 1 
جدول معرفی متغیرها و علائم اختصاری 3 
2) مروری بر پیشینه پژوهش 9 
3) مدلسازی ترمودینامیکی سیستم تبرید اجکتور- جذبی خورشیدی 21 
3-1) شرح سیستم تبرید اجکتور- جذبی خورشیدی 21 
3-2) تحلیل انرژی سیستم تبرید اجکتور- جذبی خورشیدی 23 
3-2-1) زیرسیستم تبرید اجکتور- جذبی 24 
3-2-2) زیرسیستم تثبیت دما 34 
3-2-3) زیرسیستم کلکتور خورشیدی 35 
3-2-4) ویژگی‌های کلکتور لوله خلأ خورشیدی 37 
3-2-5) تعریف ضریب عملکرد ترمودینامیکی 38 
3-3) تحلیل اگزرژی سیستم تبرید اجکتور-جذبی خورشیدی 38 
3-3-1) تعریف اگزرژی 38 
3-3-2) روش محصول سوخت یا P-F 40 
3-3-3) تعریف ضریب عملکرد اگزرژتیک 43 
3-4) فرضیات و داده‌های ورودی مدلسازی ترمودینامیکی 43 
4) مدلسازی ترمواکونومیک سیستم تبرید اجکتور- جذبی خورشیدی 46 
4-1) تحلیل ترمواکونومیک 46 
4-2) محاسبه نرخ هزینه سرمایه گذاری، نگهداری و تعمیر 50 
4-2-1) هزینه سرمایه گذاری اولیه 50 
4-2-2) محاسبه ابعاد مبدلهای حرارتی 52 
4-2-3) هزینه نگهداری و تعمیر 53 
4-3) فرضیات و داده‌های ورودی مدلسازی ترمواکونومیک 54 
5) شرایط جغرافیایی، تابش و آب و هوایی 56 
5-1) محاسبه نرخ تابش روی صفحه کلکتور 56 
5-2) محاسبه بار سرمایش 58 
5-3) نمودارهای شرایط جغرافیایی 64 
6) اعتبارسنجی 67 
7) نتایج 68 
7-1) نتایج تحلیل ترمودینامیک و ترمواکونومیک 68 
7-2) نتایج تحلیل ساعتی 72 
7-2-1) بررسی تبادل حرارتی در سیستم 72 
7-2-2) بررسی اگزرژی تخریب و اتلاف سیستم 75 
7-2-3) بررسی هزینه محصول، سوخت، تخریب و اتلاف سیستم 77 
7-3) نتایج تحلیل حساسیت 79 
7-3-1) بررسی تبادل حرارتی در سیستم 79 
7-3-2) بررسی ضرایب عملکرد سیستم 80 
7-3-3) بررسی اگزرژی تخریب سیستم 81 
7-3-4) بررسی هزینه محصول سیستم 83 
7-4) بهینه‌سازی 84 
7-4-1) بهینه‌سازی تک هدفه 86 
7-4-2) بهینه‌سازی چند هدفه 86 
8) نتیجه گیری و پیشنهادها 89 
مراجع 92 

 

 

بهینه‌سازی سیکل تبرید جذبی دو اثره خورشیدی در کرمان

چکیده

امروزه به دلیل افزایش بی رویه مصرف انرژی، افزایش بهای سوخت، از بین رفتن لایه اوزون و غیره چیلرهای جذبی بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. بر خلاف چیلر های تراکمی انرژی ورودی به چیلرهای جذبی به صورت انرژی گرمایی می باشد، بنابراین می توان از انرژی خورشیدی، گرمای تلف شده از فرآیندهای صنعتی، انرژی زمین گرمایی وغیره جهت راه اندازی چیلرهای جذبی بهره برد. در این پژوهش، ابتدا بررسی ترمودینامیکی سیکل تبرید جذبی دو اثره آب-لیتیوم بروماید انجام می گیرد. بررسی حساسیت سیکل تبرید جذبی دو اثره به پارامترهای مختلف از دیگر اهداف این پروژه می باشد. در ادامه بهینه سازی یک چیلر جذبی دواثره آب-لیتیوم بروماید خورشیدی با استفاده از الگوریتم ژنتیک (دو هدفه) انجام می گیرد. سطح کلکتور خورشیدی، حجم مخزن ذخیره، دبی جرمی آب ورودی به ژنراتور و دبی جرمی آب ورودی به کلکتور به عنوان پارامترهای ورودی به الگوریتم ژنتیک فرض شده و توابع هدف انرژی کمکی و سود خالص مالی استفاده از انرژی خورشیدی می باشند. در انتها نیز شبیه سازی دینامیکی یک سیکل تبرید جذبی تک اثره آب-لیتیوم بروماید انجام گرفته است که در آن غلظت محلول خروجی از ژنراتور و جاذب با غلظت محلول داخل ژنراتور و جاذب برابر در نظر گرفته نشده است. نتایج حاصل از بهینه سازی سیکل تبرید دو اثره خورشیدی نشان می دهند که مقدار بهینه دبی جرمی آب داغ گذرنده از کلکتور و ژنراتور می تواند سهم بسزایی در کاهش مصرف انرژی داشته باشد.

فصل اول: مقدمه 
1-1 مقدمه 2 
1-2 تاریخچه سرمایش 2 
1-3 ساختمان و اجزاء چیلر جذبی 4 
1-3-1 اواپراتور 4 
1-3-2 جاذب 4 
1-3-3 ژنراتور 5 
1-3-4 کندانسور 5 
1-3-5 مبدل حرارتی 6 
1-3-6 پمپ 6 
1-3-7 پمپ خلأ و سیستم جمع آوری گازهای غیر قابل تقطیر 7 
1-3-8 تله روغن 8 
1-3-9 اداکتور 8 
1-3-10 لوله سرریز ضد کریستال 9 
1-3-11 صفحه پاره شونده 9 
1-4 مروری بر کارهای گذشته 9 
1-5 اهداف پروژه 15 

فصل دوم: آنالیز ترمودینامیکی و بهینه سازی سیکل تبرید جذبی دو اثره آب-لیتیوم بروماید خورشیدی با استفاده از الگوریتم ژنتیک 
2-1 مقدمه 17 
2-2 شبیه سازی 17 
2-3 معادلات حاکم بر سیکل تبرید جذبی شبیه سازی شده 17 
2-4 فرضیات به کار رفته در شبیه سازی حالت پایا 17 
2-5 ورودی های به کار رفته در شبیه سازی 18 
2-6 شبیه سازی ترمودینامیکی سیکل تبرید جذبی دو اثره 19 
2-7 تعیین کنداکتانس و اختلاف دمای متوسط لگاریتمی اجزاء 28 
2-7-1 اواپراتور 28 
2-7-2 کندانسور دوم 28 
2-7-3 مبدل های حرارتی 28 
2-7-4 جاذب 29 
2-7-5 ژنراتور اول 29 
2-7-6 کندانسور اول و ژنراتور دوم 29 
2-8 آنالیز اگزرژی سیکل تبرید جذبی دو اثره آب-لیتیوم بروماید 29 
2-9 محاسبه انتروپی محلول آب-لیتیوم بروماید 30 
2-10 محاسبه تغییرات اگزرژی برای اجزای مختلف سیکل 31 
2-10-1 ژنراتور اول 31 
2-10-2 اواپراتور 32 
2-10-3 کندانسور دوم 32 
2-10-4 جاذب 32 
2-10-5 کندانسور اول و ژنراتور دوم 32 
2-10-6 مبدل های حرارتی 33 
2-10-7 شیرهای انبساط و پمپ ها 33 
2-11 محاسبه راندمان قانون دوم ترمودینامیک 33 
2-12 اعتبار سنجی کد نوشته شده برای چیلر جذبی دو اثره 34 
2-13 آنالیز حساسیت سیکل تبرید جذبی دو اثره آب-لیتیوم بروماید 36 
2-14 شرح مختصری در مورد سیکل جذبی بهینه سازی شده 40 
2-15 فرضیات انجام شده برای بهینه سازی سیکل تبرید جذبی دو اثره 40 
2-16 مباحث مرتبط با انرژی خورشیدی 41 
2-17 محاسبه شدت تشعشع ساعتی دریافتی روی سطح شیب دار و محاسبه راندمان کلکتور لوله خلأ شده 43 
2-18 آنالیز مخزن ذخیره با روش گره (stratification) 45 
2-19 شبیه سازی ترمودینامیکی سیکل تبرید جذبی دو اثره 47 
2-20 تأثیر عوامل مختلف در کمینه کردن انرژی کمکی سیکل 50 
2-21 تغییر دمای آب ورودی و خروجی کلکتور بر حسب زمان 53 
2-22 تغییر دمای آب داغ ورودی و خروجی ژنراتور بر حسب زمان 54 
2-23 مقدمهای بر الگوریتم ژنتیک 55 
2-24 شرط همگرایی 56 
2-25 بهینه سازی سیستمهای چند هدفه 56 
2-26 تفاوت مسائل بهینه سازی تک هدفه با چند هدفه 57 
2-27 الگوریتم بهینه سازی چند هدفه PESA 57 
2-28 بررسی نتایج حاصل از بهینه سازی دو هدفه سیکل تبرید جذبی دو اثره آب-لیتیوم بروماید 57 

فصل سوم: شبیه سازی دینامیکی سیکل تبرید جذبی تک اثره آب-لیتیوم بروماید 
3-1 مقدمه 61 
3-2 ضرورت تحلیل رفتار گذرای سیکل تبرید جذبی 61 
3-3 فرضیات به کار رفته در شبیه سازی دینامیکی سیکل تبرید جذبی تک اثره آب-لیتیوم بروماید 61 
3-4 ورودی های به کار رفته در شبیه سازی دینامیکی 62 
3-5 معادلات حاکم و شبیه سازی دینامیکی سیکل تبرید جذبی تک اثره آب-لیتیوم بروماید 63 
3-6 محاسبه راندمان قانون دوم ترمودینامیک 65 
3-7 روش حل دستگاه معادلات دیفرانسیل 66 
3-8 اعتبار سنجی کد شبیه سازی دینامیکی 66 
3-9 بررسی نتایج بدست آمده از شبیه سازی دینامیکی 67 

فصل چهارم: نتیجه گیری و پیشنهادات 
4-1 نتیجه گیری 77 
4-2 پیشنهادات 77 
فهرست منابع 79

 

مدل‌سازی و بهینه‌سازی ترکیب سیستم‌های تبرید جذبی و تبرید دسیکانت خورشیدی برای ساختمان‌ها

چکیده

در سالهای اخیر امکان استفاده از انرژی خورشید برای سرمایش و رطوبت گیری بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است، که علت آن را می‌توان در کاهش شدید منابع سوخت فسیلی، خطرات ناشی از آلودگی هوا، توجه بیشتر بر روی کیفیت هوای داخل ساختمان و…. جستجو کرد. در این بین سیستم‌های جذبی ابزرپشن به دلیل داشتن ضریب عملکرد بالا و استفاده از منبع حرارتی با کیفیت پایین نسبت به دیگر سیستم‌های جذبی از محبوبیت بیشتری برخوردار هستند. از جمله محدودیت‌های استفاده از این سیستم‌ها، عدم استفاده از آنها در آب‌وهوای گرم و مرطوب است. در صورتیکه بتوانیم یک سیستم رطوبت‌گیر مناسب مانند چرخ دسیکنت را با چیلر جذبی همراه کنیم، علاوه بر حل این مشکل، به دلیل حذف بار نامحسوس در چرخ دسیکنت و امکان بازیافت انرژی از هوای خروجی، مصرف سوخت را کاهش و کیفیت هوای ورودی به ساختمان را افزایش می‌دهیم. در این رساله یک واحد مسکونی در بندر عباس در نظر گرفته، بار سرمایشی آنرا توسط نرم افزار کریر محاسبه می‌کنیم. سپس کل سیستم را در نرم افزار مطلب مدل کرده، دو سناریوی مختلف برای آن تعریف می شود. در سناریوی اول کل بار سرمایش توسط چیلر جذبی خورشیدی و در سناریوی دوم از چیلر جذبی برای تامین بار سرمایشی محسوس و از چرخ دسیکنت برای تامین بار سرمایشی نامحسوس استفاده می کنیم. سپس تاثیر عوامل مهم را بر روی کل سیستم بررسی و آنها را بهینه می‌کنیم.

مقدمه 1 
مرور تحقیقات انجام شده قبلی 7 
فصل اول : چیلرهای جذبی 9 
مقدمه 9 
1-1 روش کار چیلرهای جذبی لیتیم برماید-آب یک اثره 11 
1-2 ضریب عملکرد چیلر جذبی 13 
1-2-1 چیلر جذبی لیتیم برماید-آب تک اثره 14 
1-3 چیلرهای جذبی چند اثره 17 
1-4 چیلرهای جذبی دو اثره 19 
1-5 سیستم سرمایش جذبی خورشیدی 22 
1-5-1 سیکل جذبی خورشیدی یک مرحله‌ای 23 
1-5-2 سیکل جذبی خورشیدی چند مرحله‌ای 24 
1-5-3 سیکل جذبی دیفیوژن(سیکل پلنتن- مونترس) 25 
1-5-4 سیکل جذبی باز 27 
فصل دوم- سیستم‌های سرمایش دسیکنت 29 
مقدمه: 29 
2-1 تعاریف و محدودیت‌های ترمودینامیکی 35 
2-2 محاسبه بازده 36 
2-2-1 بازده کالکتورهای خورشیدی 36 
2-3 کالکتورهای صفحه تخت 40 
2-4 کالکتورهای لوله‌ای خلاء 41 
2-5 کلکتورهای متمرکز کننده 42 
2-5-1 بازده فتوولتاییک 46 
2-6 بازده سیستم 47 
2-7 سیستم سرمایش رطوبت گیر خورشیدی 49 
2-7-1 رطوبت گیر مایع‌ 51 
2-7-2 چرخ‌ دسیکنت دانکل 52 
2-7-3 چرخ دسیکنت 55 
2-7-3-1 جاذبهای چرخ دسیکنت 57 
2-7-3-2 شرح کارکرد یک چرخ دسیکنت 58 
2-7-3-3 انواع چرخ‌های دسیکنت 61 
2-7-3-4 طریقه انتخاب چرخ دسیکنت 63 
فصل سوم: طراحی سیستم چیلر جذبی برای تامین بار حرارتی ساختمان 70 
3-1 شرح و بررسی نمونه مورد مطالعه 70 
3-2 محاسبه بار حرارتی ساختمان در کریر 73 
3-3 تجزیه و تحلیل کالکتور خورشیدی 74 
3-4 تجزیه و تحلیل مخزن ذخیره آب گرم 76 
3-5 رفتار متقابل اجزای سیستم نسبت به هم وطریقه مدل کردن آنها 81 
3-5-1 تحلیل اقتصادی سناریوی اول 92 
فصل چهارم : بررسی سناریوی دوم (استفاده از سیستم دسیکنت در کنار چیلر جذبی) 98 
4-1 رفتار متقابل اجزای مختلف سیستم 100 
فصل پنجم: جمع بندی و نتیجه گیری 114 
منابع 118 


 

بررسی و بهینه‌سازی چندهدفه به کارگیری اجکتور در سیکل تبرید کسکید تراکمی – جذبی خورشیدی از دیدگاه اگزرژی، اگزرژواکونومیک و اگزرژواینوایرومنت

چکیده

در این پژوهش یک سیکل تبرید متوالی جذبی-تراکمی با اجکتور که برای تأمین انرژی خود از انرژی خورشیدی بهره می‌گیرد، ارائه شده‌است. در سیکل مورد مطالعه کلکتور خورشیدی از نوع صفحه تخت و سیال مورد استفاده در بخش خورشیدی نانو سیال از نوع اکسید مس در آب می‌باشد. از چهار مبرد R134a، R507A، R1234yf و R1234ze در بخش تراکمی استفاده شده است. پس از بررسی عملکرد ساعتی در طول شبانه‌روز، با استفاده از نرم‌افزار EES˄2 به بررسی ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی پرداخته شده‌است. سپس از طریق آنالیز حساسیت تأثیر پارامترهای طراحی بر ضریب عملکرد حرارتی و اگزرژی، نرخ هزینه محصول، نرخ هزینه اثرات زیست محیطی محصول و مجموع سطح مبدل‌ها مورد بررسی قرار گرفته‌است. بهینه‌سازی تک‌هدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک و بهینه‌سازی چند‌هدفه با استفاده از روش MOPSO و بر مبنای حداکثرسازی ضریب عملکرد اگزرژتیک و حداقل کردن نرخ هزینه محصول و نرخ هزینه اثرات زیست محیطی محصول برای چهار مبرد صورت گرفته‌است. طبق بررسی‌های صورت گرفته در شرایط طراحی بیشترین ضریب عملکرد حرارتی مربوط به مبرد R507A و به میزان 13/5% ، بیشترین ضریب عملکرد اگزرژتیک مربوط به مبرد R1234ze و به میزان 0/6463 %، کمترین نرخ هزینه محصول مربوط به مبرد R134a و به میزان(year/$/) (دلار در سال) 8790و کمترین نرخ هزینه اثرات زیست محیطی محصول مربوط به مبرد R507A و به میزان 6/784(Pts/hr) می‌باشد. بهینه سازی تک هدفه نشان می‌دهد که R1234ze با ضریب عملکرد اگزرژتیک روزانه به ارزش0/9213% دارای بهترین عملکرد از لحاظ اگزرژی می‌باشد. بهترین مبرد از لحاظ اگزرژواکونومیک و اثرات زیست محیطی R507A با حداقل نرخ هزینه محصول به ارزش 2326 (year/$/) (دلار در سال) و با حداقل نرخ هزینه اثرات زیست محیطی محصول به ارزش(Pts/hr) 2/246 می‌باشد. بهینه سازی چندهدفه نشان می‌دهد که مبرد R134a با حداکثر ضریب عملکرد اگزرژتیک به ارزش 0/5814 % در مقایسه با دیگر مبردها بهترین عملکرد را دارا می‌باشد. هم چنین مبرد R1234yf بهترین مبرد از لحاظ حداقل نرخ هزینه محصول به ارزش 5840 (year/$/) (دلار در سال) و مبرد R1234ze بهترین مبرد از لحاظ حداقل نرخ اثرات زیست محیطی محصول به ارزش(Pts/hr) 2/775 می‌باشند.

فهرست مطالب 
1) فصل اول: مقدمه و مروری بر پیشینه پژوهش 1 
1-1) مقدمه 2 
1-2) هدف پژوهش 2 
1-3) مروری بر پیشینه پژوهش 3 
1-3-1) بررسی سیکل‏های تبرید متوالی جذبی-تراکمی 3 
1-3-2) استفاده از اجکتور در سیکل‏های تبرید جذبی، تراکمی و تبرید متوالی جذبی-تراکمی 15 
1-3-3) استفاده از انرژی خورشید به عنوان منبع انرژی سیستم 20 
1-3-4) اثر استفاده از نانوذرات در آب در زیر سیستم خورشیدی 20 
2) فصل دوم: مدلسازی………………………………. 23 
2-1) شرح سیستم 24 
2-1-1) زیرسیستم کلکتور خورشیدی و تثبیت دما 25 
2-1-2) زیرسیستم تبرید جذبی 25 
2-1-3) زیرسیستم تبرید تراکمی 26 
2-2) تحلیل انرژی سیستم…. 27 
2-2-1) تحلیل زیر سیستم کلکتور خورشیدی 28 
2-2-2) نانو ذرات 29 
2-2-3) ضریب عملکرد حرارتی میانگین 30 
2-3) تحلیل اگزرژی سیستم 30 
2-3-1) ضریب عملکرد اگزرژتیک 32 
2-4) مدلسازی ترمواکونومیک سیستم 34 
2-4-1) تحلیل ترمواکونومیک 34 
2-5) ارزیابی ترمواکونومیکی 36 
2-6) مدلسازی اگزرژواینوایرومنت سیستم…. 38 
2-6-1) مفهوم 38 
2-6-2) ارزیابی چرخه‏ی عمر….. 38 
2-6-3) تحلیل اگزرژواینوایرومنت 38 
2-6-4) روابط بالانس اثرات زیست محیطی و معادلات کمکی 39 
2-6-5) ارزیابی اگزرژواینوایرومنت 40 
2-7) داده‏های ورودی و فرضیات مدلسازی 41 
3) فصل سوم: تجزیه و تحلیل سیستم مورد بررسی 43 
3-1) تحلیل ساعتی عملکرد سیستم 44 
3-2) عملکرد ترمودینامیکی سیستم…. 46 
3-3) نتایج تحلیل ترمودینامیک سیستم 47 
3-4) نتایج تحلیل اگزرژواکونومیک و اگزرژواینوایرومنت سیستم 51 
3-4-1) ویژگیهای اگزرژتیک اجزاء سیستم 56 
3-5) تحلیل حساسیت ترمودینامیک 59 
3-5-1) اثر تغییرات کسر حجمی ذرات نانو در بخش خورشیدی بر ضریب عملکرد حرارتی 59 
3-5-2) اثر تغییرات کسر حجمی ذرات نانو در بخش خورشیدی بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 63 
3-5-3) اثر تغییرات کسر حجمی ذرات نانو در بخش خورشیدی بر سطح کل مبدل‏ها….. 66 
3-5-4) اثر تغییرات سطح کلکتور خورشیدی بر ضریب عملکرد حرارتی….. 68 
3-5-5) اثر تغییرات سطح کلکتور در بخش خورشیدی بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 71 
3-5-6) اثر تغییرات سطح کلکتور در بخش خورشیدی بر سطح کل مبدل‏ها….. 75 
3-5-7) اثر تغییرات زاویه کجی کلکتور در بخش خورشیدی بر ضریب عملکرد حرارتی 76 
3-5-8) اثر تغییرات زاویه کجی کلکتور در بخش خورشیدی بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 81 
3-5-9) اثر تغییرات زاویه کجی کلکتور در بخش خورشیدی بر سطح کل مبدل‏ها….. 84 
3-5-10) اثر تغییرات دبی جرمی نقطه 16 (ṁ16) بر ضریب عملکرد حرارتی 86 
3-5-11) اثر تغییرات دبی جرمی نقطه 16 (ṁ16) بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 88 
3-5-12) اثر تغییرات دبی جرمی نقطه 16 (ṁ16) بر سطح کل مبدل‏ها 92 
3-5-13) اثر تغییرات فشار پایین دست زیر سیستم تبرید جذبی بر ضریب عملکرد حرارتی 93 
3-5-14) اثر تغییرات فشار پایین دست زیر سیستم تبرید جذبی بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 96 
3-5-15) اثر تغییرات فشار پایین دست زیر سیستم تبرید جذبی بر سطح کل مبدل‏ها.. 99 
3-5-16) اثر تغییرات فشار بالا دست زیر سیستم تبرید جذبی بر ضریب عملکرد حرارتی 101 
3-5-17) اثر تغییرات فشار بالا دست زیر سیستم تبرید جذبی بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 103 
3-5-18) اثر تغییرات فشار بالا دست زیر سیستم تبرید جذبی بر سطح کل مبدل‏ها.. 106 
3-5-19) اثر تغییرات دمای خروجی از جذب کننده (T13) بر ضریب عملکرد حرارتی 108 
3-5-20) اثر تغییرات دمای خروجی از جذب کننده (T13) بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 110 
3-5-21) اثر تغییرات دمای خروجی از جذب کننده (T13) بر سطح کل مبدل‏ها 114 
3-5-22) اثر تغییرات اختلاف دمای پینچ مولد بخار بر ضریب عملکرد حرارتی 115 
3-5-23) اثر تغییرات اختلاف دمای پینچ مولد بخار بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 118 
3-5-24) اثر تغییرات اختلاف دمای پینچ مولد بخار بر سطح کل مبدل‏ها… 121 
3-5-25) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور2 بر ضریب عملکرد حرارتی 122 
3-5-26) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور2 بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 125 
3-5-27) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور2 بر سطح کل مبدل‏ها… 128 
3-5-28) اثر تغییرات افت فشار اجکتور2 بر ضریب عملکرد حرارتی 129 
3-5-29) اثر تغییرات افت فشار اجکتور2 بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 132 
3-5-30) اثر تغییرات افت فشار اجکتور2 بر سطح کل مبدل‏ها… 135 
3-5-31) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور1 بر ضریب عملکرد حرارتی 137 
3-5-32) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور1 بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 139 
3-5-33) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور1 بر سطح کل مبدل‏ها.. 143 
3-5-34) اثر تغییرات افت فشار اجکتور1 بر ضریب عملکرد حرارتی 144 
3-5-35) اثر تغییرات افت فشار اجکتور1 بر ضریب عملکرد اگزرژتیک 147 
3-5-36) اثر تغییرات افت فشار اجکتور1 بر سطح کل مبدل‏ها… 150 
3-6) نتایج تحلیل ترمواکونومیک سیستم 152 
3-7-1) اثر تغییرات کسر حجمی ذرات نانو در بخش خورشیدی بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری……… 158 
3-7-2) اثر تغییرات سطح کلکتور خورشیدی در بخش خورشیدی بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری……… 161 
3-7-3) اثر تغییرات زاویه کجی کلکتور در بخش خورشیدی بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری……… 163 
3-7-4) اثر تغییرات دبی جرمی نقطه 16 (ṁ16) بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری………………………………………………….. 166 
3-7-5) اثر تغییرات فشار پایین دست زیر سیستم تبرید جذبی بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری……….. 168 
3-7-6) اثر تغییرات فشار بالا دست زیر سیستم تبرید جذبی بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری……….. 171 
3-7-7) اثر تغییرات دمای خروجی از جذب کننده (T13) بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری……….. 173 
3-7-8) اثر تغییرات اختلاف دمای پینچ مولد بخار بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری……….. 176 
3-7-9) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور2 بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری 178 
3-7-10) اثر تغییرات افت فشار اجکتور2 بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری 181 
3-7-11) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور1 بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری 183 
3-7-12) اثر تغییرات افت فشار اجکتور1 بر نرخ هزینه کل سوخت، محصول و سرمایه‏گذاری 186 
3-8) نتایج تحلیل محیط زیست سیستم 188 
3-9) تحلیل حساسیت اگزرژواینوایرومنت…. 195 
3-9-1) اثر تغییرات کسر حجمی ذرات نانو در بخش خورشیدی بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول……………….. 195 
3-9-2) اثر تغییرات سطح کلکتور خورشیدی در بخش خورشیدی بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول……….… 197 
3-9-3) اثر تغییرات زاویه کجی کلکتور در بخش خورشیدی بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول……….. 199 
3-9-4) اثر تغییرات دبی جرمی نقطه 16 (ṁ16) بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول 201 
3-9-5) اثر تغییرات فشار پایین دست زیر سیستم تبرید جذبی بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول………… 203 
3-9-6) اثر تغییرات فشار بالا دست زیر سیستم تبرید جذبی بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول………… 205 
3-9-7) اثر تغییرات دمای خروجی از جذب کننده (T13) بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول………… 207 
3-9-8) اثر تغییرات اختلاف دمای پینچ مولد بخار بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول 208 
3-9-9) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور2 بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول 210 
3-9-10) اثر تغییرات افت فشار اجکتور2 بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول 212 
3-9-11) اثر تغییرات نسبت سطح اجکتور1 بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول 214 
3-9-12) اثر تغییرات افت فشار اجکتور1 بر نرخ اثرات زیست محیطی سوخت و محصول 216 
3-10) بهینه‏سازی 218 
3-10-1) روش بدست آوردن نقطه بهینه در بهینه سازی چند هدفه 221 
3-10-2) نتایج بهینه سازی تک‏هدفه و چند‏هدفه برای سیال R134a 223 
3-10-3) بهینه سازی تکهدفه و چندهدفه برای سیال R507A 227 
3-10-4) بهینه سازی تکهدفه و چندهدفه برای سیال R1234yf 231 
3-10-5) بهینه سازی تکهدفه و چندهدفه برای سیال R1234ze 234 
4) فصل چهارم: بحث و نتیجه‏گیری، خلاصه و پیشنهادات 239 
4-1) نتایج تحلیل ترمودینامیک 240 
4-2) نتایج تحلیل ترمواکونومیک…. 243 
4-3) نتایج تحلیل محیط زیست سیستم 246 
4-4) نتایج بهینه سازی تک‏هدفه و چند‏هدفه 248 
4-5) پیشنهادات 249 

 

شبیه‌سازی سیستم تبرید جذبی خورشیدی با کلکتور تخت و لوله‌ای تخلیه شده در شهر تهران

چکیده

با توجه به اینکه بیشترین میزان انرژی خورشیدی دریافتی در ماه های گرم سال رخ می دهد، استفاده از این انرژی برای سیستم تبرید و ایجاد سرمایش در این ماه ها می تواند تأثیر شگرفی بر مصرف انرژی برق داشته باشد در این مقاله سیستم تبرید جذبی خورشیدی با توجه به شرایط آب و هوایی شهر تهران مورد مطالعه قرار گرفته است شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار TRNSYS صورت گرفته است پارامتر هایی چون نوع کلکتور، زاویه کلکتور، دبی سیال مبدل، حجم مخزن ذخیره حرارت و بر عملکرد سیکل بررسی شده است همچنین کارایی سیکل و صرفه ی آن در دوره ی عملکرد 25 ساله با سیکل های چیلر تراکمی و شعله مستقیم مقایسه گردیده است سیستم چیلر جذبی خورشیدی با کلکتور های لوله ای تخلیه شده استفاده شده در این مقاله کمترین هزینه را پس از 25 سال دارند و در بین چهار سیستم تبریدی مورد مطالعه بهترین عملکرد را نشان می دهد همچنین استفاده از انرژی تولیدی در گرمکن کمکی برای گرم کردن جریان سیال سیکل تبرید به جای استفاده در مخزن ذخیره حرارت باعث کاهش سوخت مصرفی گرمکن کمکی و افزایش بازده کلکتور خورشیدی می شود

عنوان شماره صفحه 
چکیده1 
مقدمه 2 
فصل 1- معرفی انرژی خورشیدی 5 
1-2- وضعیت انرژی در جهان 6 
1-3- وضعیت انرژی در ایران 8 
1-4- رویکرد به انرژی های تجدید پذیر 11 
1-5- انرژی های تجدید پذیر و توسعه پایدار 14 
1-6- جایگاه انرژی خورشیدی 16 
1-7- انرژی خورشیدی در ایران 18 
فصل 2- مبانی سیستم تبرید خورشیدی 21 
1-1- مبانی و اصول طراحی سیستم تبرید خورشیدی 22 
2-1- سیستم های تبرید خورشیدی 23 
2-2- سیستم های خنک کننده فوتوولتیک 24 
2-3- سیستم های خنک کننده حرارتی خورشیدی 26 
2-4- سیستم خنک کننده خورشیدی تک اثر 29 
2-5- سیستم خنک کننده خورشیدی نیم اثر 31 
2-6- سیستم خنک کننده خورشیدی دو اثره 31 
2-7- پتانسیل جذب انرژی خورشیدی در ایران 32 

فصل 3- تئوری 36 
3-1- شبیه سازی سیستم‌های انرژی خورشیدی 37 
3-2- نرم‌افزار شبیه سازی TRNSYS 38 
3-3- شبیه سازی اجزای سیستم 39 
3-3-1- شبیه سازی داده‌های هواشناسی 40 
3-3-2- کلکتور خورشیدی 49 
3-3-3- مخزن ذخیره حرارت 54 
3-3-4- چیلر جذبی 55 
3-3-5- گرمکن کمکی 57 
3-3-6- سیستم کنترلی 57 
فصل 4- نرم افزار 61 
4-1- ورود داده های شبیه سازی 64 
4-2- کلکتور خورشیدی 65 
4-2-1- اطلاعات مربوط به کلکتور 65 
4-2-2- اطلاعات مربوط به سیکل خورشیدی 68 
4-3- مخزن ذخیره حرارت 68 
4-4- پمپ 69 
4-5- گرمکن کمکی 71 
4-6- چیلر جذبی 73 
4-7- برآورد هزینه 77 
4-7-1- هزینه سرمایه گذاری اولیه 77 
4-7-2- هزینه برق مصرفی 80 
4-7-3- هزینه گاز مصرفی 81 
4-7-4- چیلر جذبی شعله مستقیم 81 
4-7-5- چیلر تراکمی 82 
4-7-6- هزینه تعمیم و نگهداری 83 
4-8- فرضیات 84 
فصل 5- نتایج 86 
فصل 6- خلاصه نتایج و پشنهادات 110 
6-1- مروری بر نتایج 111 
6-2- پیشنهادات 112 


————————————————————————————————————————————–

برای دریافت فایل بر روی لینک زیر کلیک نمایید.

تومان49,000 تومان35,000افزودن به سبد خرید

————————————————————————————————————————————–