تحلیل و بهینه سازی چرخه تبرید جذبی در سرماساز موتور بنزینی شناور

نوع مقاله: کوتاه

نویسندگان

1 استادیار دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه مازندران

2 دانشجوی کارشناسی دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه مازندران

چکیده

امروزه، سیستم‌های تهویه مطبوع، در بیشتر موارد از نوع سیستم‌های تبرید تراکمی است که نیروی محرک کمپرسور از نیروی محور موتور تامین می‌گردد و موتور مجبور به انجام کار و همچنین مصرف سوخت بیشتر می‌باشد. بنابراین سیستم‌های تبرید جذبی با الهام از سیستم یخچال‌های نفتی و به منظور کاهش بار وارده به موتور، کاهش آلاینده‌های ایجاد شده در اثر مصرف سوخت بیشتر و بازیابی حرارت تلف شده از اگزوز و رادیاتور، به کار گرفته شده‌اند. این سیستم‌ها می‌توانند در سیستم یخچال استفاده گردند. هدف، شبیه سازی یک سیکل تبرید جذبی، با ضریب عملکرد بالاتر نسبت به نمونه‌های مشابه موجود است. در این تحلیل، چرخه تبرید جذبی شبیه سازی گردید تا تاثیر تغییر مقادیر متغیرهای مختلف، مانند دبی آب بازگشتی از ژنراتور، دبی آب بازگشتی از یکسوکننده، دمای سیال ورودی و خروجی ژنراتور و ... بر روی ضریب کارایی سیکل بررسی گردد. نمونه‌ی مورد بررسی با خطای میانگین مثبت 97/5% از نمونه‌ی اصلی در نرم‌افزار EES شبیه‌سازی شده است. تاثیر متغیر‌های ذکر شده بر ضریب عملکرد یخچال بررسی و داده‌ها در جداولی جمع‌آوری شده‌اند و نمودار‌های حاصل از بررسی، رسم گردیدند. در این نمودار‌ها، نقاط بهینه مشخص و شرایط بهینه‌ی کارکرد سیکل، پیشنهاد شدند. طبق تحلیل‌های انجام شده، افزایش دبی آب بازگشتی از ژنراتور (m ̇_4)، کاهش دبی آب بازگشتی از یکسوکننده (m ̇_6)، کاهش دمای خروجی ژنراتور (T_3) و افزایش دمای ورودی ژنراتور (T_1)، در تغییر مقدار ضریب عملکرد چرخه و رساندن آن به مقدار بهینه، نقش موثرتری داشته‌اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analysis and Optimization of Absorption Refrigeration Cycle in Gasoline Engine’s Refrigerator

نویسندگان [English]

  • N Kordani 1
  • F Siamian 2
1 University of Mazandaran
2 University of Mazandaran
چکیده [English]

Nowadays the air conditioning systems, are often types of condensing refrigeration systems. In this types, compressor's driving force is supplied by the engine's axial force. So, it has to do more work and consume more fuel. Thus absorption refrigeration systems, have inspired by oil refrigerator's system with the aim of reducing the incoming load on engine, reducing pollutants caused by more fuel consumption and recovering waste heat from exhaust and radiator. This systems can be used in refrigerator. The target was simulating an absorption refrigeration cycle with a higher COP than the similar available ones. In this analysis, an absorption refrigeration cycle was simulated to study the effect of variables on cycle's COP. such as, mass flow rate of returned water from the generator (m ̇_4), mass flow rate of returned water from the rectifier (m ̇_6), fluid's temperature before and after the generator (T_1, T_3) and etc. This sample was simulated in EES with a positive average error of 5.97% of the main sample. The effect of mentioned variables on the refrigerator's COP was investigated, data were collected in the tables and the results were shown in charts. In these charts, the optimal points and optimal operating conditions of the cycle were suggested. According to the analyzes performed, increasing of m ̇_4, decreasing of m ̇_6, decreasing of T_3 and increasing of T_1 , had more effective role in changing the value of the cycle's COP and delivering it to the optimum value.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Absorption refrigeration cycle
  • Gasoline Engine's refrigerator
  • wasted heat
  • Recovering wasted heat
  • Oil Refrigerator System

[1] Hosoz, M. Direk, M. "Performance evaluation of an integrated automotive air conditioning and heat pump system", Energy conversion and management. Vol. 47, pp. 545-559, 2006.

[2] Endo, T. Kawajiri, S. Kojima, Y. Takahashi, K. Baba, T. Ibaraki, S. Takahashi, T. Shinohara, M. "Study on maximizing exergy in automotive engines", SAE Technical Paper, Apr. 2007.

[3] Frosch, R, A. Popinski, Z. "Automotive absorption air conditioner utilizing solar and motor waste heat", Dec. 1981.

[4] Gomri, R. "Second law comparison of single effect and double effect vapour absorption refrigeration systems", Energy Conversion and Management. Vol. 50, pp. 1279-1287, May. 2009.

[5] Sharafian, A. Bahrami, M. "Assessment of adsorber bed designs in waste-heat driven adsorption cooling systems for vehicle air conditioning and refrigeration", Renewable and Sustainable Energy Reviews. Vol. 30, pp. 440-451, Feb. 2014.

[6] Mathapati, S, S. Gupta, M. Dalimkar, S. "A study on automobile air-conditioning based on absorption refrigeration system using exhaust heat of a vehicle", International Journal of Engineering Research and General Science. Vol. 2, pp. 80-86, 2014.

[7] Hilali, I. Soylemez, M, S. "an application of engine exhaust gas driven cooling system in automobile air-conditioning system", Journal of Thermal Science & Technology, 35(1), pp. 27-34, Jun. 2015.

 

[8] خرم، دانیال .کشاورزی، احمد. خرم، داود،"امکان سنجی و تحلیل استفاده از سیکل تبرید جذبی در کولر خودرو با استفاده از گرمای محصولات احتراق"، همایش ملی انرژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر، 1394.

[9]فرزدی، رامین، "امکان سنجی بهره گیری از چرخه تبرید جذبی پخشی به عنوان یخچال خودروهای بنزینی"، دومین همایش ملی انتقال حرارت و جرم ایران، 1393.

[10] Potgieter, M. C. "The evaluation of a solar–driven aqua–ammonia diffusion absorption heating and cooling cycle." PhD diss., North-West University. Ch. 3, PP. 35-44, 2013.

[11] Borgnakke, C. Sonntag, R. E. "Fundamentals of thermodynamics" 7th ed., 2009.

[12] Cai, W. Sen, M. Paolucci, S. "Dynamic simulation of an ammonia–water absorption refrigeration system", Industrial & Engineering Chemistry Research. Vol. 51, pp. 2070-2076, Jun. 2011.

[13] Electrolux refrigerator catalogue, Electrolux RM122E, Instruction for use, pp. 1-5.

[14] Electrolux refrigerator catalogue, Electrolux RM212F, Operating and installation instructions for Electrolux refrigerators, pp. 1-16.

[15] تقی پور، مهران،"بهبود عملکرد سیکل جذبی با انرژی خورشیدی"، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشگاه خواجه ‌نصیرالدین‌طوسی، 1392.