اثرشرايط كاري روي عملكرد بهينه يك سيكل سرمايش جذب سطحي دو بستره

The effect of operating conditions on the optimal performance of a two-bed adsorption cooling cycle

در اين پژوهش تحليل انرژي و اگزرژي يك سيستم سرمايش جذب سطحي انجام‌شده‌ است. سيليكاژل و آب به‌عنوان جفت جاذب-جذب شونده در سيستم به‌كاررفته است. تحليل با هدف تعين اثر پارامترهاي عملكردي روي زمان بهينه و سپس روي مقدار بيشينه ظرفيت سرمايش ويژه، ضريب عملكرد و تأثيرپذيري و مقدار كمينه بازگشت‌ناپذيري‌هاي داخلي و خارجي انجام مي‌شود. جهت رسيدن به اين هدف يك مدل رياضي ظرفيت فشرده به همراه يك روش بهينه‌سازي با نام الگوريتم pso استفاده‌شده است. در اين مدل بازگشت‌ناپذيري‌هاي داخلي و خارجي با روشي جديد و بدون محاسبه بازگشت‌ناپذيري‌هاي اجزاي داخلي سيكل محاسبه مي‌شود. تحليل انرژي نشان مي‌دهد با افزايش دما و دبي جرمي آب گرم‌ ورودي، ماكزيمم مقدار ظرفيت سرمايش ويژه افزايش مي‌يابد و افزايش دماي آب گرم‌كننده باعث افزايش ضريب عملكرد مي‌شود اما افزايش دبي جرمي آب گرم‌كننده ضريب عملكرد را كاهش مي‌دهد. تحليل اگزرژي نشان مي‌دهد بسته به مقدار دما و دبي جرمي آب گرم‌ ورودي 65-90 درصد از اگزرژي ورودي به‌وسيله بازگشت‌ناپذيري‌هاي داخلي، 1-20 درصد به‌وسيله بازگشت‌ناپذيري‌هاي خارجي از بين رفته و 8-14 درصد آن به منبع دماپايين منتقل‌شده است. همچنين نتايج نشان مي‌دهد در دماهاي پايين براي آب گرم ورودي اگر دبي جرمي كمتر از 0.6 باشد، تأثيرپذيري براي دماي 75 درجه بيشتر از 65 خواهد بود.

In this study, energy and exergy analysis of a two bed adsorption cooling system have been performed. Silica gel-water has been chosen as the adsorbent-refrigerant pair. Analysis is performed for evaluating the effect of operating conditions on the optimal timing and then on the maximum value of the SCP, COP, effectiveness and the minimum value of internal irreversibility and external irreversibility. A lumped parameter mathematical model and a global optimization method called the particle swarm optimization have been used for this purpose. In this model, internal and external irreversibility have been calculated with the new method without calculating irreversibility of the cycle internal component. Energy analysis showed that maximum of SCP increases with the increase of the mass flow rate and heat source temperature. Furthermore, an increase in the heat source temperature causes an increase in the COP, but an increase of the mass flow rate causes a decrease in the COP. Exergy analysis revealed that depending on the mass flow rate and heat source temperature, 65-90% of input exergy was expended by internal irreversibility, 1–20% was expended by external irreversibility and 8-14% is transferred to the cold reservoir in evaporator. The results also indicate, if the mass flow rate is less than 0.6 kg/s, the maximum of effectiveness occurs at 75 °C, but if the mass flow rate is more than 0.6 kg/s, the maximum of effectiveness occurs at 65 °C.