توضیحات

تحقیق کاربرد انرژی خورشیدی در سیکل تراکمی تبرید

در پایان هزاره دوم میلادي تعداد زیادي لیست توسط مراجع مختلف منتشر گردید که نشان‏دهنده برترین‏هاي قرن بیستم در زمینه‏هاي مختلف بودند، ازجمله لیست «برترین اختراعات». در این لیست پس از پرواز، سفر به فضا و کامپیوترها، سرمایش جزء ده اختراع برتر این قرن قرار گرفته بود. دلیل این امر این است که بدون سرمایش، نگهداري غذا، ساخت آسمان خراش‏ها تجهیزات و ساختمان‏هاي مدرن پزشکی و انجام بسیاري از فرایندهاي صنعتی امکان‏پذیر نبود. به شاخه اي از علم که در آن به کاهش و ثابت نگه داشتن دماي یک ماده یا فضا، در دمایی پایین تر از دماي محیط پرداخته می‏شـود تبرید اطلاق می‏گردد. به بیان دیگر در فرایند تبرید، حرارت از جسم سرد شونده‏اي گرفته شده و به جسـم دیگري که دمایی بیشتر از جسم سرد شونده دارد، منتقل می‏گردد. چون در این فرایند حرارت گرفته شده از جسم سرد شونده به جسم دیگري منتقل می‏گردد، لذا در فرایند تبرید هم گرمایش و هم سرمایش وجود دارد و فقط نحوه استفاده از سیستم، آنها را از یکدیگر متمایز می‏سازد.

سرمايش در زندگي روزمره بشري، در زیمنه‏های مختلفی از قبيل نگهداري موادغذايي، مصارف تهويه مطبوع، نگهداري داروها و … کاربرد دارد. اكثر سيستم‏هاي سرمايش متداول از جمله سيستم‏هاي سرمايش تراكمي بخار داراي مشكلات عمده‏اي هستند كه از جمله مهمترين آنها مي‏توان به موارد زير اشاره كرد:

افزايش جهاني مصرف انرژي‏هاي اوليه و فسيلي: مطابق بررسي انستيتوي بين المللي تبريد در پاريس، هر سال حدود 15% از ميزان كل انرژي الكتريكي توليد شده در جهان صرف اهداف سرمايشي و تهويه مطبوع مي‏شود. طبق گزارش اين سازمان، 45% سهم انرژي‏هاي مصرفي براي تهويه مطبوع، به مصارف ساختمان‏هاي مسكوني و تجاري اختصاص دارد. علاوه بر اين، غلبه بر مشكلات ناشي از افزايش چشمگير اوج مصرف انرژي در فصل تابستان به دليل افزايش بار سرمايشي، همچنان ذهن محققان را به خود مشغول ساخته است.
آسيب‏هاي زيست محيطي: امروزه سيستم‏هاي سرمايش يكي از مسببان اصلي مشكلات زيست محيطي محسوب مي‏شوند. استفاده از مبردهايي همچون كلروفلوروكربنها (CFCs)، هيدروكلروفلوروكربنها (HCFCs) و هيدروفلوروكربنها (HFCs)، موجب تشديد اثر گلخانه‏اي و گرمايش كره زمين مي‏شوند. البته پس از تصويب پروتكل مونترآل در سال 1987 گام‏هاي مهمي در جهت جايگزيني اين نوع مبردها برداشته شده است. به عنوان مثال، اتحاديه اروپا كليه كشورهاي عضو اين اتحاديه را ملزم نموده سيستمهايي كه از مبردهاي HCFC استفاده مي‏كنند را حداكثر تا سال 2015 از رده خارج كنند.

بحران نفتي دهه 1970، توجه محققان را بيش از پيش به سمت تكنولوژي‏هايي با مصرف انرژي كمتر معطوف كرد. سرمايش خورشيدي از جمله مهم‏ترين اين تكنولوژي‏ها است كه آينده روشني نيز دارد. هرچه ميزان تابش خورشيد بيشتر باشد، نياز به سرمايش نيز افزايش مي‏يابد. همين مساله انرژي خورشيدي را به منبع انرژي مناسبي براي استفاده در سيستم‏هاي سرمايش تبديل مي‏كند. علاوه بر اين، سيستم‏هاي سرمايش خورشيدي به محيط زيست آسيب نمي‏رسانند و مصرف انرژي را در ساعات افزايش مصرف، به شدت پايين مي‏آورند.

نیروگاه‏هاي حرارتی که توان مورد نیاز مصارف صنعتی و خانگی را تأمین می‏کنند، از محل مصرف فاصله دارند. انتقال توان نیروگاه‏ها از محل تولیـد به محل مصرف به وسیلۀ شبکۀ توزیع باعث هدر رفتن درصدي از انـرژي خواهد شد. در سیستم‏هاي تولید پراکندة انرژي تلفات انتقال وجود نـدارد، زیرا این سیستم‏ها در محل مصـرف یـا نزدیـک آن قـرار دارنـد . یکـی از تکنولوژي‏هاي مورد استفاده در تولید پراکنده، سیستمهاي تولیـد هـم زمـان توان و حرارت است. سیستم‏هاي تولید همزمان، سیستم‏هایی هسـتند کـه در آنها علاوه بر تولید توان، از گرماي خروجی واحد تولیـد تـوان بـراي مصارف گرمایشی و حتی سرمایشی، در ساختمان‏ها یا واحدهاي صـنعتی استفاده می‏شود. راندمان این سیسـتم هـا بـه بـالاي 80 درصـد مـی رسـد؛ بنابراین، سیستم‏هاي تولید همزمان که در محل مصرف قرار دارنـد، هـم از نقطه نظر انتقال انرژي و هم از لحاظ بازیافت گازهـاي خروجـی موجـب صرفه‏جویی در مصرف انرژي می‏شوند. در اثر سوختن سوخت‏هـاي فسـیلی، گـاز دي اکسـیدکربن تولیـد می‏شود، افزایش این گاز در جو به علت خاصیت گلخانه‏اي در گرمتر شدن زمین تأثیر دارد. در کشورهاي توسـعه یافتـه بـراي کـاهش ورود آلاینده‏ها به جو، قوانین خاصی وجود دارد. یکی از راه‏هاي رسیدن بـه اهداف این قوانین، استفاده از سیستم‏هایی با مصرف سـوخت کمتـر و بازدهی انرژي بالاتر است؛ بنابراین، استفاده از سیستم‏هاي تولید همزمان رو به افزایش است. یکی از کاربردهاي سیستم تولیـد هـم زمـان، اسـتفاده از آن هـا در سردخانه‏هاست. استفاده از این سیستم‏ها در سردخانه‏ها علاوه بر کاهش مصرف انرژي، قابلیت اعتماد بالایی را باعث می‏شود، زیرا تولید انرژي به وسیله سیستم تولید همزمان می‏تواند بدون وابستگی به شبکۀ توزیع برق صورت بگیرد؛ در نتیجه خطر قطع برق وجود ندارد.

یكي از روش‏های معمول جهت رسیدن به دماهای پایین استفاده از سیستم‏های تبرید آبشاری و سیستم‏های تبرید auto cascade مي‏باشد. درسیستم‏های تبرید آبشاری از 2 سیكل تبرید معمولي به طور متوالي (سیكل دما بالا و سیكل دما پایین) استفاده مي‏شود، به طوری که کندانسور سیكل پایین به عنوان اواپراتور سیكل بالا در این سیكل عمل مي‏کند. همچنین از مبردهای مختلفي که مناسب برای کار در دماهای پایین مي‏باشند، مي‏توان بهره جست. در مقابل سیكل‏های آبشاری، از سیكل‏های تبرید auto cascade استفاده مي‏شود که در این سیكل‏ها از مخلوط مبردها استفاده مي‏شود و مشخصه اصلي این سیستم‏ها استفاده از یك کمپرسور می‏باشد. امروزه مشكالت زیست محیطي و تأثیرات منفي استفاده از مبردهای فلوئور کربني در سیستم‏های تبرید، بسیاری از سازندگان را به استفاده از مبردهای طبیعي سوق داده است. سیستم تبرید آبشاری آمونیاك – دی اکسیدکربن از آمونیاك در سیكل دما بالا و از دی اکسیدکربن در سیكل دما پایین استفاده مي‏کند. آمونیاك مبردی طبیعي با بوی تند، سمي و تا حدودی اشتعال پذیر است و در زیر دمای 35- دارای فشار تبخیری کمتر از فشار اتمسفر است که منجر به نشت هوا به داخل سیستم مي‏شود. لذا استفاده از آن در سیكل دما پایین باعث بروز مشكل مي‏گردد. در مقابل دی اکسیدکربن یك ماده غیرسمي، غیر قابل اشتعال و دارای فشار مثبت تبخیر در دماهای زیر35- است که برای سیكل دما پایین سیستم تبرید آبشاری مناسب مي‏باشد.

…

فهرست مطالب تحقیق کاربرد انرژی خورشیدی در سیکل تراکمی تبرید

‌ فصل اول مقدمه و تعریف مسئله. 1
1‌.1‌ مقدمه 2
1‌.2‌ معیارهای انتخاب مبرد. 5
1‌.2‌.1‌ کلیات.. 5
1‌.2‌.2‌ گروه‏بندی مبردها 5
1‌.3‌ استفاده از انرژي خورشيدي جهت سرمايش…. 6
1‌.4‌ تعریف مسئله. 8
فصل دوم مرور ادبیات موضوعی.. 11

منابع تحقیق کاربرد انرژی خورشیدی در سیکل تراکمی تبرید

A.A. Al-Abide, S.F. Mat, K. Sopian, M.Y. Sulaiman, C.H. Lim, A. Th, Review of thermal energy storage for air conditioning systems, Renew. Sust. Energ. Rev. 16 (2012) 5802–5819.

B. Choudhury, P.K. Chatterjee, J.P. Sarkar, Review paper on solar-powered airconditioning through adsorption route, Renew. Sust. Energ. Rev. 14 (2010) 2189–2195.

Department of Energy, U.S. International Energy Outlook, Energy Information Administration, 2006.

U. Desideri, S. Proietti, P. Sdringola, Solar-powered cooling system: technical and economic analysis on industrial refrigeration and air-conditioning applications, Appl. Energy 86 (2009) 1376–1386.

International Energy Agency (IEA), Renewable for heating and cooling: untapped potential, Renewable Energy Technology Deployment, 2007.

N. Li, G. Calis, B. Becerik-Gerber, Measuring and monitoring occupancy with an RFID based system for demand-driven HVAC operations, Autom. Constr. 24 (2012) 89–99.

M. Qin, R. Belarbi, A. Aït-Mokhtar, F. Allard, Simulation of coupled heat and moisture transfer in air-conditioned buildings, Autom. Constr. 18 (2009) 624–631.

I. Hazyuk, C. Ghiaus, D. Penhouet, Model predictive control of thermal comfort as a benchmark for controller performance, Autom. Constr. 43 (2014) 98–109.

Henning, H. Solar assisted air conditioning of buildings an overview. Applied Thermal Eng., vol.27, 2007, pp. 1734-1749.

Wang Q, Liu YQ, Liang GF, Li JR, Sun SF, Chen GM. Development and experimental validation of a novel indirect-expansion solar-assisted multifunctional hear pump. Energy and Buildings; vol. 43, 2011, pp. 300-304.

Al-Alili A, Hwang Y, Radermacher R, Kubo I. A high efficiency solar air conditioner using concentrating photovoltanic/thermal collectors. Applied Energy; vol. 93, 2012, pp. 138-147.

Zambrano D, Bordons C, Garcia-Gabin W, Camacho EF. Model development and validation of a solar cooling plant. International Journal of Refrigeration; vol. 31, 2008, pp. 315-328.

Kim DS. Feasibility of a compact heat recovery ventilation module with an integrated air-cooled solar absorption air-conditioner. International Journal of Thermal Sciences; vol. 50, 2011, pp. 1604-1614.

Audah N, Ghaddar N, Ghali K. Optimized solar-powered liquid desiccant system to supply building fresh water and cooling needs. Applied Energy; vol. 88, 2011, pp. 3726-3736.

Li Z, Deng S. An experimental study on the inherent operational charactristics of a direct expansion (DX) air conditioning(A/C) unit. Energy and Buildings; vol. 40, 2008, pp. 394-398.

Vakiloroaya V, Zhu JG, Ha QP. Modelling and Optimisation of Direct Expansion Air Conditioning Systems for Commercial Building Energy Savings. Proc. Int. Symp. Automation and Robotics in Construction, Seoul, Korea, 2011, pp. 232-237.

H.D. Fu, G. Pei, J. Ji, H. Long, T. Zhang, T.T. Chow, Experimental study of a photovoltaic solar-assisted heat pump/heat pipe system, Appl. Therm. Eng. 40 (2012) 343–350.

C.H. Liang, X.S. Zhang, X.W. Li, X. Zhu, Study on the performance of a solar assisted air source heat pump system for building heating, Energy Build. 43 (2011) 2188–2196.

B.A. Jubran, H.A. Al-Hinai, Y.H. Zurigat, S. Al-Salti, Feasibility of using various photovoltaic systems for window-type air conditioning units under hot-arid climates, Renew. Energy 28 (2003) 1545–1553.

M. Bilgili, Hourly simulation and performance of solar electric vapor compression refrigeration system, Sol. Energy 85 (2011) 2720–2731.

S.M. Xu, X.D. Huang, R. Du, An investigation of the solar powered absorption refrigeration system with advanced energy storage technology, Sol. Energy 85 (2011) 1794–1804.

Y. Sukamongkol, S. Chungpaibulpatana, B. Limmeechokchai, P. Sirpadungtham, Condenser heat recovery with a PV/T air heating collector to regenerate desiccant for reducing energy use of an air conditioning room, Energy Build. 42 (2010) 315–325.

J. Guo, H.G. Shen, Modeling solar-driven ejector refrigeration system offering air conditioning for office buildings, Energy Build. 41 (2009) 175–181.

D. La, Y. Dai, Y. Li, T. Ge, R. Wang, Case study and theoretical analysis of a solar driven two-stage rotary desiccant cooling system assisted by vapor compression airconditioning, Sol. Energy 85 (2011) 2997–3009.

R. Daghigh, M.H. Ruslan, M.Y. Sulaiman, K. Sopian, Review of solar assisted heat pump drying systems for agricultural and marine products, Renew. Sust. Energ. Rev. 14 (2010) 2564–2579.

Q. Ha, Data acquisition, monitoring and control for hybrid solar air-conditioners, Gerontechnology 11 (2012) 314.

V. Vakiloroaya, Q.P. Ha, M. Skibniewski, Modeling and experimental validation of a solar-assisted direct expansion air conditioning system, Energy Build. 66 (2013) 524–536.

Bujedo LA, Rodriguez J, Martinez PJ. Experimental results of different control strategies in a solar air-conditioning system at part load. Solar Energy; vol. 86, 2011, pp. 1302-1315.

Garcia-Gabin W, Zambrano D, Camacho EF. Sliding mode predictive control of a solar air conditioning plant. Control Engineering Practice; vol. 17, 2009, pp. 652-663.

Huang BJ, Yen CW, Wu JH, Liu JH, Hsu HY, Petrenko VO, Chang JM, Lu CW. Optimal control and performance test of solar-assisted cooling system. Applied Thermal Engineering; vol. 30, 2010, pp. 2243-2252.

Lygouras JN, Kodogiannis VS, Pachidis TH, Tarchanidis KN, Koukourlis C. Variable structure TITO fuzzy-logic controller implementation for a solar air-conditioning system. Applied Energy; vol. 85, 2008, pp. 190-203.

Nunez-Reyes A, Normey-Rico JN, Bordons C, Camacho EF. A Smith predictive based MPC in a solar air conditioning plant. Journal of Process Control; vol. 15, 2005, pp. 1-10.

Allouhi, A., Kousksou, T., Jamil, A., Bruel, P., Mourad, Y., & Zeraouli, Y. (2015). Solar driven cooling systems: An updated review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 44, 159-181.

توجه:

تحقیق آشنایی با تئوری های غیر کلاسیک برای تحلیل سازه ها شامل یک فایل ورد 24 صفحه ای می باشد.

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.