دانلود مقاله سیستمهای حرارتی و برودتی پیشگفتار

word قابل ویرایش
9 صفحه
18700 تومان

سيستمهاي حرارتي و برودتي
پيشگفتار
از روزگاران قديم، آب به عنوان مايه حيات و آباداني مورد توجه انسان بوده است. بسياري از شهرها در مناطقي احداث شده و شکل گرفته اند که در نزديکي آنها منابع قابل استحصال آب وجود داشته است. شهرهاي متعددي نيز به دليل خشکسالي و کمبود آب متروک و رها شده اند.

با پيشرفت تکنولوژي و سطح رفاه و بهداشت جوامع، وابستگي انسان به آب افزايش يافت به گونه اي که در دهه هاي اخير مقدار مصرف سرانه آب به عنوان يک شاخص پيشرفته بودن کشورها مورد استفاده قرار مي گيرد. مصارف عمده آب را به چند گروه مي توان تقسيم کرد:


- مصارف بهداشتي و آشاميدني از قبيل شرب، پخت و پز، استحمام، شستشوي البسه و ظروف و ...
- مصارف کشاورزي و فضاي سبز
- مصارف صنعتي


- مصارف خدماتي از قبيل سيستم هاي تهويه مطبوع، آتش نشاني، شستشوي خودرو، شستشوي محوطه و ....
استان خراسان و بويژه شهر مشهد در ايام گذشته به عنوان يک منطقه ييلاقي و خوش آب و هوا مورد توجه مردم کشور بوده است.

متاسفانه تغيير شرايط جوي موجب گرديده است مقدار نزولات جوي کاهش يابد و اين موضوع سبب پايين رفتن سطح آبهاي زيرزميني شده است به گونه اي که در سالهاي اخير در رسانه ها با بکاربردن واژه هايي چون بحران آب، خشکسالي، کم آبي و .... مردم به صرفه جويي در آب فراخوانده مي شوند. در ادامه استراتژي ترغيب مصرف کنندگان به صرفه جويي در ايام پيک مصرف تابستاني گاهي اوقات برنامه هاي قطع هاي زمانبندي آب در شهر مشهد به اجرا در مي آيد.


درمقاله حاضر در مورد مصارف سيستم هاي تهويه مطبوع که در گروه مصارف خدماتي قرار دارند بحث خواهد شد و تاثير کم آبي بر انتخاب سيستم سرمايش مورد بررسي قرار مي گيرد.
2- مصارف عمده آب در سيستم هاي تهويه مطبوع


در سيستم هاي رايج تهويه مطبوع، برجهاي خنک کن که در سيستم هاي سرمايش کاربرد دارند عمده ترين مصرف کننده آب مي باشند. بنابراين در اين مقاله فقط سيستم هاي سرمايش مورد بررسي قرار خواهد گرفت. سيکل هاي تبريد که اساس کار دستگاه هاي چيلر هستند به دو دسته اصلي تقسيم مي شوند.


1-2- سيکل هاي تراکم بخار
فرآيند 2-1 فرايند تراکم ايزنتروپيک است که در کمپرسور رخ مي دهد و طي آن فشار سيال عامل افزايش مي يابد. در طي فرايند 3-2 و در فشار ثابت، حرارت موجود در سيال خروجي از کمپرسور به محيط دفع مي شود. فرايند 4-3 نمايانگر فرايند انبساط ايزنتروپيک است که در يک لوله موئين يا شير انبساط صورت مي گيرد و در فرايند 1-4 در اواپراتور يا چيلر، حرارت به سيال عامل منتقل مي شود و بدين ترتيب سيکل کامل مي گردد. در سيکل تراکمي بخار همواره رابطه زير برقرار است:


کار خالص انجام شده در کمپرسور- حرارت جذب شده در اواپراتور(چيلر) = دفع حرارت در کندانسور
يا:
QH = QL + W
در سيکل هاي تبريد در عوض واژه کارايي حرارتي که در سيکلهاي حرارتي و تواني کاربرد دارد، از واژه ضريب عملکرد استفاده مي شود. اين ضريب عبارتست از:
کار ورودي به سيکل / اثر سرمايشي = ضريب عملکرد
COP = QH / Win


تجهيزات تبريد( از قبيل چيلرها، کولرهاي گازي، پکيج ها و ...) که داراي کمپرسورهاي رفت و برگشتي، گريز از مرکز، و دنده اي يا پيچي هستند همگي در سيکل تبريد تراکم بخار کار مي کنند. چيلرهاي تراکمي بخار ساخت سازندگان داخلي عموما داراي کمپرسورهاي رفت و برگشتي يا کمپرسورهاي دنده اي هستند. چون کمپرسورهاي دنده اي داراي کارايي بيشتري هستند در بخش هاي بعد فقط چيلرهاي داراي اين نوع کمپرسور بررسي و تحليل مي شوند.


2-2- سيکل هاي تبريد جذبي
از زمان ابداع اين سيکل، چيلرهاي جذبي گوناگوني ساخته شده است. در چيلرهاي جذبي اوليه از آمونياک به عنوان ماده جاذب استفاده مي شد که به علت سمي بودن در سالهاي بعد ليتيوم برومايد جايگزين آن شد. در چيلرهاي جذبي رايج از ليتيوم برومايد به عنوان جاذب و از آب به عنوان مبرد استفاده مي شود. نسل هاي ابتدايي چيلرهاي جذبي از نوع يک مرحله اي يا تک اثره بودند ولي با پيشرفت تکنولوژي و به منظور افزايش کارايي چيلرها، چيلرهاي دو مرحله اي يا دو اثره نيز توليد گرديدند.

در چيلرهاي جذبي در عوض انرژي الکتريکي اي که در سيکل هاي تبريد تراکم بخار براي به حرکت در آوردن سيال عامل مصرف مي شود، از انرژي حرارتي استفاده مي شود. اين انرژي حرارتي مي تواند توسط حرارتهاي بازيافت شده، آب گرم، آب داغ، بخار آب، و يا احتراق مستقيم سوخت تامين گردد.

چيلرهاي جذبي دو مرحله اي شعله مستقيم که در آنها انرژي حاصل از احتراق سوخت بطور مستقيم مورد استفاده قرار مي گيرد، در سال هاي اخير به دلايل گوناگون از جمله بيشتر بودن ضريب عملکردشان نسبت به ساير گونه هاي چيلر جذبي مورد استقبال و توجه مهندسين تاسيسات قرار گرفته اند. بهمين دليل، در ادامه بحث فقط به اين نوع چيلر جذبي توجه خواهد شد.
اجزا اصلي چيلرهاي جذبي دو مرحله اي عبارتند از: اواپراتور، جذب کننده، مولد با درجه حرارت بالا، مولد با درجه حرارت پايين، کندانسور، جداکننده مايع و بخار، مبدل حرارتي با درجه بالا، مبدل حرارت با درجه حرارت پايين، پمپ محلول با درجه حرارت بالا، پمپ محلول با درجه حرارت پايين، پمپ محلول، و پمپ مبرد، در سيکل ها جذبي نيز کارايي تجهيزات تبريد با ضريبي موسوم به ضريب عملکرد سنجيده مي شود. اين ضريب عبارتست از:
انرژي حرارتي سوخت مصرفي / اثر سرمايشي = ضريب عملکرد يا COP


3- سيستم ها و تجهيزات دفع حرارت
همانگونه که در سيکل هاي تبريد تراکم بخار و تبريد جذبي مشاهده شده، مجموع انرژي هايي که در اواپراتور جذب مي شود و حرارت يا کاري که در سيکل به عنوان نيروي محرکه استفاده مي گردد بايد در کندانسور به اتمسفر(يا آب دريا، رودخانه و ...) دفع شود. لازم به تذکر است که در کولرهاي گازي و تجهيزات سرمايشي داراي کويل انبساط مستقيم(DX ) ، حرارت جذب شده در اواپراتور مستقيما از هوايي که بايد سرد شود گرفته مي شود ولي در چيلرها، حرارت از آب در حال گردش و مورد استفاده در فن کويل ها، هوارسان ها و ... جذب مي گردد و بدين ترتيب اين آب سرد به فن کويل يا هوارسان برگردانده خواهد شد.


تجهيزات دفع، تجهيزاتي هستند که عمل دفع حرارت را در سيکل هاي تبريد انجام مي دهند و کندانسور ناميده مي شوند. چهار نوع اصلي کندانسور که در سيستم هاي تبريد استفاده مي شوند، عبارتند از:
کندانسور خنک شونده با آب يکبار گذر:
در اين کندانسور که در سيکل باز کار مي کند مي توان از آب درياچه، رودخانه، يا دريا بطور مستقيم براي جذب حرارت استفاده کرد. اين آب پس از جذب حرارت در کندانسور، مجددا به منبع اصلي خود( درياچه، رودخانه، دريا و ...) برگشت داده مي شود.


کندانسور خنک شونده با آب در گردش:
در اين نوع کندانسور از آب خنک شده در برج خنک کن براي جذب حرارت کندانسور استفاده مي گردد. آب خروجي از کندانسور که مقداري حرارت جذب کرده است به بالاي برج خنک کن هدايت مي گردد و پس از پاشيده شدن بر روي قطعات پر کننده درون برج و تماس با هواي عبوري از درون آنها، تبخير و همراه هوا از برج خارج مي شود.

چون گرماي نهان تبخير قطراتي که بخار مي شوند از ساير قطرات آب گرفته مي شود، بنابراين درجه حرارت قطرات تبخير نشده کاهش خواهد يافت. اين قطرات به درون حوضچه زير برج مي ريزند و توسط پمپ مجددا به دستگاه چيلر برمي گردند تا دوباره حرارتي که بايد در کندانسور دفع شود را جذب کنند و بدين ترتيب سيکل تکرار مي گردد.


کندانسور خنک شونده با هوا:
در اين نوع کندانسور که فقط در سيکل هاي تبريد تراکم بخار استفاده مي شود (و در چيلرهاي جذبي کاربرد ندارند) حرارتي که بايد در کندانسور از سيکل دفع شود مستقيما از سيال مبرد به هواي محيط بيرون منتقل مي گردد و نيازي به استفاده از آب نمي باشد.


کندانسور هاي تبخيري:
در کندانسورهاي تبخيري، حرارت بطور مستقيم از کويل و به واسطه اثر سرمايش تبخيري دفع مي شود. در حقيقت اين نوع کندانسور، يک کندانسور خنک شونده با هوا است که براي افزايش کارايي آن و يا به دليل محدوديت هاي فني لازم است بر روي آن آب پاشيده شود.
4- محدوديت کاربرد کندانسورها
1-4- کندانسورهاي خنک شونده با آب يکبار گذر


عامل تعيين کننده در انتخاب اين کندانسورها، درجه حرارت منبع آب در دسترس(دريا، درياچه، رودخانه و ....) مي باشد.
معمولا درجه حرارت ورود آب خنک کننده به کندانسور چيلرهاي تراکمي و جذبي را مي توان تا F 89-85 در نظر گرفت. بنابراين هر منبع آبي که حرارت دفع شده از کندانسور چيلر موجب نگردد درجه حرارت آن از مقدار فوق بيشتر شود مي تواند براي خنک کردن کندانسور چيلرهاي تراکمي و جذبي استفاده گردد.
2-4- کندانسورهاي خنک شونده با آب در گردش


در اين کندانسورها که در چيلرهاي تراکمي و جذبي قابل استفاده هستند، حرارتي که در کندانسور به آب خنک کن در گردش داده مي شود بايد در برج خنک کن و بواسطه عمل تبخير به هواي بيرون منتقل گردد. چنانچه رطوبت نسبي( يا درجه حرارت مرطوب) هوا زياد باشد، قابليت جذب رطوبت هوا کاهش مي يابد و عملکرد برج خنک کن با نقصان همراه خواهد بود. کمترين درجه حرارت قابل حصول براي آب در برجهاي خنک کن، حدود 7 درجه بالاتر از درجه حرارت مرطوب هواي محيط است.

بنابراين در اقليم هايي که درجه حرارت مرطوب( رطوبت نسبي) هوا زياد است، برجهاي خنک کن و اين نوع کنوانسورها عملکرد رضايتبخشي نخواهند داشت. براي يک ظرفيت سرمايشي مشخص، هر چه درجه حرارت مرطوب محيط بيشتر باشد، ظرفيت و ابعاد برج خنک کن مورد نياز بيشتر و بزرگتر خواهد بود که علاوه بر افزايش سرمايه گذاري اوليه، هزينه هاي بهره برداري را نيز افزايش مي دهد.


3-4- کندانسور هاي خنک شونده با هوا
در اين نوع کندانسور، درجه حرارت سيالي که حرارت خود را به محيط دفع کرده و از کندانسور هوايي بر مي گردد بستگي به درجه حرارت حباب خشک هواي محيط دارد. معمولا حداقل درجه حرارت قابل حصول در اين کندانسورها چند درجه بالاتر از درجه حرارت حباب خشک هواي محيط است. اگر چه اين نوع کندانسور براي مناطق مرطوب که درجه حرارت مرطوب آنها بالا است و يا در مناطقي که با کمبود آب يا نامناسب بودن کيفيت آب مواجه هستند بسيار مناسب است ولي استفاده از آن در چيلرهاي جذبي با توجه به وظيفه اي که آب کندانسور بر عهده دارد ناممکن مي باشد.


4-4- کندانسورهاي تبخيري
در اين نوع کندانسور که ترکيبي از کندانسورهاي خنک شونده با هوا و با آب مي باشد، حداقل درجه حرارت قابل حصول براي آب بستگي به درجه حرارت مرطوب محيط دارد.
5- مقايسه اقتصادي گزينه هاي سيستم توليد برودت


در اين بخش مقايسه اي بين سيستم هاي توليد برودت ذيل براي يک مجتمع تجاري- اداري با زيربناي کل 12500 مترمربع که مشتمل بر 48 باب فروشگاه و 18 واحد اداري مي باشد، انجام مي گيرد.

چيلر تراکمي بخار با برج خنک کن و پمپ هاي برج خنک کن
چيلر تراکمي بخار با کندانسور هوايي
چيلر جذبي با برج خنک کن و پمپ هاي برج خنک کن
در اين مقايسه، مفروضات ذيل در نظر گرفته شده اند:


- ظرفيت خالص برودتي چيلرهاي مورد نياز 210*2 تن تبريد
- درجه حرارت حباب خشک محيط 99F معادل با 37.2 سانتيگراد
- درجه حرارت مرطوب محيط 70F معادل با 21.2 سانتيگراد
- درجه حرارت ورود و خروج آب به کندانسور چيلر تراکمي F95 / 85F


- درجه حرارت ورود و خروج آب به کندانسور چيلر جذبي F 99.5 / 89.5 F
- درجه حرارت تقطير در کندانسورهاي هوايي 115F معادل با 46 درجه سانتيگراد
- درجه حرارت ورود و خروج آب سردکننده به چيلر 44.6F / 53.6F
در جدول شماره 1 مقادير مصرف ساعتي آب، برق و گاز در مورد هر يک از سه گزينه مطرح شده نشان داده شده است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 18700 تومان در 9 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع

گزارش کاراموزی مبدلهای حرارتی نیروگاهی و تأسیسات حرارتی برودتی

word قابل ویرایش
79 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
گزارش کاراموزی مبدلهاي حرارتي نيروگاهي و تأسيسات حرارتي برودتينيروگاه منتظر قائم در زميني به مساحت تقريبي يك كيلومتر مربع واقع در كيلومتر هفت جاده ملارد در ناحيه كرج بنا شده و در حال حاضر داراي چهار واحد بخار است كه هر يك به ظرفيت اسمي 25/156 مگاوات و 6 واحد گازي، سه واحد سيكل تركيبي مي باشد. اولين واحد بخار ...

مقاله در مورد سیستمهای حرارتی و برودتی

word قابل ویرایش
11 صفحه
18700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
سيستمهاي حرارتي و برودتيجهت تهيه شرايط مناسب براي محيط زندگي و كار در فصول مختلف سال، وسائلي مورد استفاده قرار مي گيرند كه هر كدام نقش خاصي در سيستم تأسيساتي ايفاء مي نمايند. به عبارت ديگر دستگاههائي جهت توليد انرژي گرمائي و سرمائي به كار برده مي شوند انرژي آنها توسط خطوط انتقال به مراكز توزيع برده شده به وسا ...

دانلود مقاله سیستم های حرارتی و برودتی

word قابل ویرایش
32 صفحه
18700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
گرم کردن آب با برق در حال حاضر هزینه گرم کردن آب با برق گرانتر از هزینه گرمایی سوختهای دیگر تمام می شود و در زمان استقرار آبگرمکنهای برقی باید به مسئله حفظ گرما توجه کرد . در این رابطه باید نکات زیر را مورد توجه قرارداد: 1- منبع ذخیره آب گرم را باید به ضخامت حداقل mm 50 – ترجیحاً mm 75- با یک ماده عایق خوب به ...

مقاله در مورد سیستم های حرارتی و برودتی

word قابل ویرایش
48 صفحه
21700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
سیستم های حرارتی و برودتیفهرست مطالب صفحهگرم کردن آب با برق 1آبگرمکنهای برقی نوع فشاری 2آبگرمکنهای برقی نوع مخزنی 3آبگرمکنهای برقی نوع باز- خروجی 4آبگرمکنهای گازی 5آبگرمکنهای ذخیره ای 7آبگرمکنهای گردشی 7سیستمها 8آسایش حرارتی منتشر کننده های گرمایی آب گرم و بخار 9منتشر کننده های آب گرم و بخار 11رادیاتورها 11پا ...

مقاله در مورد بررسی سیستم های حرارتی و برودتی

word قابل ویرایش
32 صفحه
18700 تومان
دسته بندی : مقالات رشته شیمی
سیستم های حرارتی و برودتیعمران 83 گرم کردن آب با برق در حال حاضر هزینۀ گرم کردن آب با برق گرانتر از هزینۀ گرمایی سوختهای دیگر تمام می شود و در زمان استقرار آبگرمکنهای برقی باید به مسئله حفظ گرما توجه کرد . در این رابطه باید نکات زیر را مورد توجه قرارداد: 1- منبع ذخیرۀ آب گرم را باید به ضخامت حداقل mm 50 – ترج ...

مقاله طراحی بهینه سیستمهای ترکیبی کلکتور خورشیدی - پمپ حرارتی زمینگرمایی برای تامین بار حرارتی مورد نیاز جهت گرمایش گلخانه ها

word قابل ویرایش
34 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** طراحی بهینه سیستمهای ترکیبی کلکتور خورشیدی - پمپ حرارتی زمینگرمایی برای تامین بار حرارتی مورد نیاز جهت گرمایش گلخانه ها چکیده در این تحقیق طراحی بهینهی یک سیستم ترکیبی شامل کلکتور خورشیدی و پمپ حرارتی زمینگرمایی از دیدگاه فنی و اقتصادی بر ...

مقاله مروری بر پیشرفتهای اخیر سیستمهای ترکیبی خورشیدی فتوولتاییک - حرارتی ( PVT )

word قابل ویرایش
21 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست *** مروری بر پیشرفتهای اخیر سیستمهای ترکیبی خورشیدی فتوولتاییک-حرارتی (PVT) چکیده: مقاله حاظر مروری بر تحقیقات ، پیشرفت ها و کاربردهای سیستم ترکیبی فتولتاییک- حرارتی (PVT) میباشد. در سالهای اخیر سیستم ترکیبی خورشیدی PVT یک تکنولوژی محبوب حا ...

مقاله بررسی سیستمهای سرمایش انفرادی و غیر انفرادی از نقطه نظر مصرف انرژی با اعمال قید آسایش حرارتی

word قابل ویرایش
12 صفحه
27700 تومان
دسته بندی : مقالات گوناگون
بررسی سیستمهای سرمایش انفرادی و غیر انفرادی از نقطه نظر مصرف انرژی با اعمال قید آسایش حرارتی چکیده استفاده از سیستمهای تهویه انفرادی بهویژه در ساختمانها از موضوعات جدیدی است که امروزه بهدلیل کارایی مناسب آنها در کاهش مصرف انرژی و ایجاد شرایط بهتر آسایش حرارتی، به آن پرداخته میشود. در تحقیق حاضر، میزان مصرف ...