whatsapp call admin

مقاله ارزیابی روش سرمایش تبخیری برای انتقال گرما در کندانسور کولرهای گازی

word قابل ویرایش
20 صفحه
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

ارزیابی روش سرمایش تبخیری برای انتقال گرما در کندانسور کولرهای گازی
چکیده – کاهش مصرف انرژی الکتریکی در سیستمهای تبریدتراکمی یکی از ضرورتهای اساسی در طراحی این سیستمهاست .هنگام استفاده از سیستمهای تهویه مطبوع خانگی موسوم به کولر در مناطق بسیار گرم ، ضریب عملکرد آنها کاهش یافته و مصرف جریان الکتریکی افزایش می یابد. این مشکل سبب شده که برای مناطق بسیار گرم استفاده از روشهای جدید افزایش انتقال گرما در کندانسور کولرها مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد. در این مقاله ابتدا طرح جدیدی برای استفاده از روش سرمایش تبخیری در کندانسور کولرهای گازی در مناطقی که دارای شرایط آب و هوایی بسیار گرم اند ارائه شده و سپس این طرح بر روی کولر پنجره ای اجراو آزمایش شده است .در این طرح دیوارهای پوشالی مجهز به سیستم پاشش آب در طرفین کولرو در مسیر مکش هوای ورودی کندانسور قرار گرفته و سبب خنک شدن هوای عبوری می شوند. نتایج تجربی به دست آمده نشان می دهد که مشخصات ترمودینامیکی سیستم به طور محسوسی بهبود یافته و توان مصرفی کمپرسور به میزان ١۵%
کاهش و ضریب عملکرد سیکل نیز در حدود ۵۵%افزایش می یابد.
واژگان کلیدی : کولر گازی ، سرمایش تبخیری ،ضریب عملکرد کولر، تزریق آب ، کاهش مصرف انرژی

١- مقدمه
معمولاً دروسایل تهویه مطبوع خانگی موسوم به کولرهای گازی پنجره ای و یا دو تکه ، از کندانسور هوایی برای دورریزی گرما به هوای محیط استفاده می شود. این کندانسورها در مناطقی که دارای تابستانهای بسیار گرم نباشند (حداکثر حدود
۴۰C) عملکرد مناسبی را از خود نشان داده وبه علت داشتن سایر مزایای دیگر مانند سادگی ، کم هزینه بودن و عدم احتیاج به آب الویت بیشتری نسبت به سایر روشهای دیگر دورریزی گرما در کندانسورها پیدا کرده اند.
در مناطقی که دارای تابستانهای بسیار گرم و طولانی اند (در حدود ۵۰C) عملکرد کندانسورهای هوایی با مشکلاتی روبرو می شود زیرا اختلاف بین دمای هوای محیط و دمای متوسط کندانسورکاهش یافته و مقدار دورریزی گرما توسط کندانسور به محیط نیزکاهش می یابد. در این حالت سیستم نقطه کار خود را تغییر داده و دمای کندانسور را افزایش می دهد تا اختلاف دما مجدداً افزایش یافته و انتقال گرما بیشتر شود. با افزایش دمای کندانسور فشار مبرد در کندانسور نیز افزایش یافته و در نتیجه کمپرسور مجبور به کار در نسبت تراکم بیشتری خواهد شد.
افزایش نسبت تراکم سبب افزایش مصرف جریان الکتریکی و توان مصرفی کمپرسور خواهد شد که متعاقباً کاهش ضریب عملکرد کولر را به همراه خواهد داشت . لازم به تذکر است که معمولاً ظرفیت تبرید کولرهای گازی و سایر مشخصات ترمودینامیکی و الکتریکی آن بر اساس استاندارد BS٢٨۵٢ در دمای هوای C۴٣ تعیین می شود [١].
از طرف دیگر کاربرد کولرهای گازی در ساختمانهای چند طبقه با مشکلات متعددی روبرو شده است . زیرا در این ساختمانها، هوای گرم خروجی از کولرهای طبقات پایین به سمت بالا حرکت کرده و سبب ایجاد میدان هوای گرم در اطراف کولرهای طبقات بالا می شود، شکل (١). در نتیجه کندانسور این کولرها به طور موضعی تحت هوای گرم قرار گرفته و ضریب عملکرد آنها کاهش یافته و جریان الکتریکی آنها افزایش می یابد. در پاره ای از موارد افزایش دما آن قدر زیاد بوده که سیستم کنترل کولر عمل کرده و آن را از کار می اندازد.

در اطراف کولرها
ضریب عملکرد کولر تابع دمای محیط بوده و مقدار آن در شرایط بسیار گرم شدیداً کاهش می یابد. به طور تقریب به ازای هر یک درجه سانتیگراد کاهش دمای کندانسور ضریب عملکرد کولر بین ٢تا ۴ درصد بهبودمی یابد [٢]. لذا می توان انتظار داشت که با افزایش دمای هوا در حدود C۱۰ ضریب عملکرد کولر در حدود ۴٠%کاهش یابد.
برای افزایش ظرفیت تبرید و ضریب عملکرد کولر لازم است که ظرفیت انتقال و دفع گرما در کندانسور بالا رود. این کار از راههای مختلفی قابل انجام است که یکی از ساده ترین و عملیترین آنها استفاده از روش سرمایش تبخیری است . در روش سرمایش تبخیری می توان دمای هوای گرم محیط را حداکثر به اندازه دمای حباب تر پایین آوردو از این هوا برای سرد کردن کندانسور استفاده کرد. برای فراهم آوردن بستر مناسب برای تماس آب و هوا و در نتیجه انجام فرایند تبخیر احتیاج به آب و دیواره های پوشالی است . این روش برای مناطقی که دارای آب و هوای گرم و خشک بوده کاملاً مناسب است زیرا در این مناطق همیشه اختلاف دمای قابل توجهی بین استقلال دمای حباب خشک و دمای حباب تر وجود دارد که از این اختلاف طبیعی می توان برای کاهش دمای هوای عبوری از کندانسور استفاده کرد. در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب و یا گرم و نیمه مرطوب نیز از این روش باز هم می توان استفاده کرد زیرا در این گونه مناطق با وجود بالا بودن رطوبت در ساعات اولیه صبح و یا ساعات انتهای روز، در ساعات بعدازظهرکه معمولاً بیشترین استفاده از کولر صورت می گیرد مقدار رطوبت نسبی هوا پایین می آید زیرا در این ساعات دمای هوای محیط بالا رفته و رطوبت پذیری آن افزایش می یابد که متعاقباً سبب کاهش رطوبت نسبی هوای موجود می شود. در نتیجه در این ساعات نیز اختلاف دمای مناسب بین دمای حباب خشک و دمای حباب تر به وجود می آید و استفاده از سرمایش تبخیری قابل قبول است .
هر چند استفاده از سرمایش تبخیری برای سیستمهای تبرید با ظرفیت بالا به شکل استفاده از برج خنک کن مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته شده و حالتهای مختلف آن ارزیابی شده است [٣-۶] ولی در مورد استفاده از سرمایش تبخیری برای سیستمهای کوچک و کولرهای خانگی تحقیقات چندانی صورت نگرفته است . حاجی دولو [٧و ٨] در تحقیقات خود اثرات استفاده از سرمایش تبخیری در کولرهای گازی خانگی را به دو روش مورد بررسی قرار داد. در روش اول تزریق آب به صورت مستقیم بر روی کندانسور صورت گرفته و در روش دوم تزریق آب بر روی دیوار پوشالی به ضخامت cm١ صورت گرفت که در فاصله بین فن و کندانسور قرار داده شده بود.
نتایج به دست آمده نشان دادکه ضریب عملکرد سیستم در هر دو مورد در حدود ١٠%بهبود می یابد. گسوانی و همکاران [٩]
در تحقیقات خود بر روی کولر دوتکه با ظرفیت ٢.۵ تن ، از روش سرمایش تبخیری برای سرد کردن هوای عبوری از روی کندانسور استفاده کردند. برای این کار آنها چهار دیوار پوشالی که آب از بالا بر روی آنها پاشیده می شود را در اطراف کندانسور تعبیه کردند. هوای محیط ضمن عبور از روی این دیوارها سرد شده و سپس کندانسور را خنک می کند. بر پایه
۱۳۷

نتایج گزارش شده ، کاربرد این طرح در دمای هوای محیط در حدود ۳۴C سبب کاهش مصرف انرژی الکتریکی به مقدار ٢٠% شد. در تحقیقات مزبور نتایج مربوط به تغییرات ایجاد شده در مشخصات ترمودینامیکی سیکل در منحنی فشار-انتالپی (P-h) ارائه نشده است و صرفاً جنبه اقتصادی روش مورد ارزیابی قرار گرفته شده است . در این مقاله ابتدا دو طرح جدید برای استفاده از روش سرمایش تبخیری در کولرهای خانگی ارائه شده و سپس این طرحها به صورت عملی در روی کولر مورد آزمایش اجرا شده است . با توجه به نتایج آزمایشات تجربی به دست آمده به ارزیابی ترمودینامیکی سیکل پرداخته شده و میزان تغییرات ایجاد شده در توان کمپرسور، ظرفیت تبرید و ضریب عملکردکولر مشخص شده است .
٢- طرح سرمایش تبخیری
در این طرح دو دیواره پوشالی در طرفین کولر در مسیر ورود هوای خنک کننده کندانسور نصب شده و آب بر روی آنها پاشیده می شود. هوای مکیده شده توسط فن از روی این دیواره ها عبور کرده و در اثر فرایند تبخیر سرد شده و سپس از روی کندانسور عبور کرده و آن را خنک می کند. برای اجرای این طرح از دو روش می توان استفاده کرد. در روش اول که طرح دیواره های پوشالی داخلی نام دارد، دیواره های پوشالی در درون قاب خارجی کولر جاسازی می شوند، شکلهای (٢) و (٣)، و در روش دوم که طرح دیواره های پوشالی خارجی نام دارد، دیواره های پوشالی در بیرون قاب کولر جاسازی می شوند، شکل (۴).

٢-١- طرح دیواره های پوشالی داخلی
در این طرح دیواره های پوشالی در داخل قاب کولر جاسازی می شوند. مزیت این طرح آن است که می توان تمامی هوای مکیده شده را از روی دیواره پوشالی عبور داد. در نتیجه دمای هوا کاهش بیشتری پیدا کرده و دمای کندانسور پایینتر می آید. آب جریانی توسط پمپ در روی پوشالها تزریق شده و بعد از سرد کردن هوا وارد مخزن ذخیره آب شده و مجددًا توسط پمپ به گردش درمی آید.
٢-٢- طرح دیواره های پوشالی خارجی
در صورتی که استفاده از طرح دیواره پوشالی داخلی برای بعضی از کولرها به دلیل نوع چیدمان اجزای کولر مشکل باشد می توان از طرح دیواره های پوشالی خارجی استفاده کرد. در این طرح دیواره های پوشالی بر روی قاب خارجی کولر در مسیر

دریچه های عبور هوا در طرفین کولر نصب می شود. شکل (۴) طرح دیواره های پوشالی متحرک نصب شده در روی جداره خارجی را نشان می دهد.
مزیت این طرح در ساده بودن آن است به طوری که می توان بدون انجام هیچ گونه تغییری در اجزای داخلی کولر این سیستم را در قاب خارجی آن نصب کرد. مشکل این طرح در آن است که ممکن است مقداری هوا از شکافها و درزهای موجود در بدنه به

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 20 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد