تحليل ترموديناميكي تاثير راندمان مبادله‌كن گرمايي مبرد بر عملكرد سيستم تبريد جذبي آب-آمونياك

Thermodynamic Analysis of the Effect of Refrigerant Heat Exchanger on Performance of Ammonia-Water Absorption Refrigeration System

در مقاله حاضر، يك سيستم تبريد جذبي آب-آمونياك با استفاده از قوانين بقاي جرم و انرژي با نرم‌افزار EES مدل‌سازي گرديده است، با برقراري ارتباط بين نرم‌افزارهاي MATLABو EES تاثير راندمان مبادله‌كن گرمايي مبرد بر پارامترهاي عملكردي سيستم بصورت ترموديناميكي مطالعه مي‌گردد و عملكرد سيستم تحت حالات مختلف تحليل مي‌گردد؛ در حالت اول مشابه با آثار منتشر شده در ادبيات تحقيق تحت يك مقدار بهينه ارزيابي شده براي فشار پايين و دماي مولد متناسب با محدوده بررسي راندمان مبادله‌كن و در حالت دوم به علت ارتباط تنگاتنگ پارامترها در اين سيستم، بهعنوان نوآوري كار حاضر تحت پارامترهاي بهينه متناظر با تغييرات راندمان مبادله‌كن. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش راندمان مبادله‌كن از 0 تا 1، فشار پايين بهينه، دماي بهينه مولد و ضريب عملكرد سيستم در محدوده‌هاي 2/8770-0/6217 بار، 114/6-152/6 درجه سلسيوس و 0/5923-0/2909 به‌ترتيب افزايش، كاهش و افزايش مي‌يابد كه نشان‌دهنده تاثير قابل توجه اين پارامتر بر پارامترهاي عملكردي سيستم مي‌باشد. همچنين، نشان داده شد كه در كار حاضر مبادله‌كن گرمايي محلول از تجهيزات ضروري سيستم بوده و انتخاب آن با كارايي‌هاي بالاي 73/95٪ بايستي توجيه اقتصادي داشته باشد.

In this paper, an ammonia-water absorption refrigeration system has been modeled with mass and energy balances by EES software, the effect of RHE efficiency on system's operating parameters by coupling the EES and MATLAB software is studied thermodynamically, and the system's performance is analyzed under different conditions, in first case, similar to the published researches, at an optimal obtained value for low pressure and generator temperature proportional to the investigation range of RHE efficiency, and in second case, due to a high dependence of this system's parameters together, as the main novelty of this research, at optimal obtained values for these parameters according to the RHE efficiency variations. The results show that, low pressure, generator temperature and COP increasing, decreasing and increasing in the range of 0.6217-2.8770 bar, 152.6-114.6℃ and 0.2909- 0.5923, respectively, by increasing the RHE efficiency from 0-1 which demonstrates the considerable effect of RHE efficiency on system's operating parameters. Also it was shown that in this case study, the RHE should be considered as an essential component, and choosing efficiency values higher than 73.95% must necessarily have economic justification.