مدلسازي تأثير تابش خورشيدي بر عملكرد كولرهاي تبخيري مستقيم و ارزيابي اثربخشي سايبانهاي رايج

Modeling the effect of solar radiation on the performance of direct evaporative coolers and evaluating the effectiveness of common sunshades

استفاده از سايبان يكي از روشهايي است كه بعضاً براي بهبود عملكرد كولرهاي آبي توصيه شده است. تاكنون تحقيقات كمي در مورد نقش سايبان بر كاهش مصرف آب و افزايش راندمان كولرهاي آبي انجام شده است. اين پژوهشها به صورت تجربي و مطالعه موردي براي برخي اقليمهاي خاص ايران صورت گرفته است. در اين مقاله يك مدل رياضي ساده و كاربردي به منظور شبيه­سازي عملكرد كولرهاي آبي تحت شرايط غيرآدياباتيك ارايه شده است. عملكرد مدل توسعه يافته پيشنهادي در حالتي كه كولر تحت تأثير تابشهاي خورشيدي است با داده­هاي تجربي مقايسه و اعتبارسنجي شده است. نتايج اين تحقيق نشان داد كه با حذف كامل اثر تابشهاي خورشيدي، راندمان سرمايشي كولر حدود 5 درصد بهبود يافته و مصرف آب نيز حداكثر تا 5/6 درصد كاهش خواهد يافت. در پايان، ميزان اثر بخشي چهار سايبان مختلف رايج بررسي و مقايسه شد. نتايج نشان داد كه استفاده از سايبانهاي هم اندازه با سقف كولر تأثير بسيار ناچيزي دارند. همچنين مشخص شد كه ابعاد سايبانهاي كولر حداقل بايد دو برابر ابعاد سقف بوده و ترجيحاً بهتر است لبه مورب داشته باشند.

The use of sunshades is one of the methods that is sometimes recommended to improve the performance of direct evaporative coolers. So far, limited research has been done on the role of sunshades in reducing water consumption and increasing the efficiency of swamp air coolers. In this paper, a simplified practical model is presented to simulate the performance of direct evaporative air coolers under non-adiabatic conditions. The performance of the proposed model is validated against experimental data in conditions where the air cooler is affected by solar radiation. The results showed that by eliminating the effect of solar radiation, the cooling efficiency of the cooler will be improved by about 5% and water consumption will be reduced up to 6.5%. Finally, the effectiveness of four different common sunshades was evaluated and compared. Results indicated that the use of sunshades of the same size as the roof of the cooler has a negligible effect. It was also found that the sunshades with dimensions twice the size of the cooler roof and with a diagonal edge have a relatively good performance.