افزايش كارايي سيستم سرمايش فوق بحراني دي‌اكسيدكربن با استفاده از پس‌خنك‌كن جذبي

سيستم‌ سرمايش فوق بحراني دي‌اكسيدكربن (TCC) با تراكم دومرحله‌اي ابزاري مناسب براي ايجاد دماهاي پايين به شمار مي‌رود، اما ضريب عملكرد آن بسيار كم است. در اين پژوهش، براي بهبود ضريب عملكرد اين سيستم‌، از يك مبدل حرارتي تحت عنوان پس‌خنك‌كن (AFC) استفاده شده است. وظيفۀ AFC اين است كه دماي مبرد خروجي از خنك‌كن گاز در سيستم TCC را تا كمترين ميزان ممكن كاهش دهد. بار سرمايشي مورد نياز در AFC توسط يك چيلر جذبي و گرماي مورد نياز براي راه‌اندازي چيلر جذبي توسط حرارت بازيافت‌شده از گازهاي داغ خروجي از كمپرسورها تأمين شده است. انتخاب‌هايي كه براي چيلر جذبي در نظر گرفته شده‌‌اند شامل سيستم‌هاي جذبي تك‌اثرۀ ليتيم‌برمايدي و آمونياكي است. پيكربندي‌هاي پيشنهادي در نرم‌افزار EES مدل‌سازي شده است و از ديدگاه انرژي و اگزرژي مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. نتايج نشان داد كه در شرايط كاري يكسان و با استفاده از سيستم سرمايش جذبي آمونياكي در قسمت AFC، مي‌توان ضريب عملكرد بالاتري را براي سيستم TCC رقم زد (22% بالاتر). اما با استفاده از سيستم آمونياكي، فاكتور كاربرد انرژي كل سيستم (EUF) و نيز راندمان اگزرژي آن به‌ترتيب 25% و 29% پايين‌تر است. نتايج تحليل پارامتري نيز نشان داد كه طراحي دقيق شرايط كاركرد يك سيستم سرمايش فوق بحراني دي‌اكسيدكربن مي‌تواند سهم بسزايي در بهبود عملكرد اين سيستم داشته باشد؛ به‌گونه‌اي كه ضريب عملكرد و EUF در سيستم تركيبي با AFC ليتيم‌برمايدي مي‌تواند به‌ترتيب تا ميزان 4.7% و 59.4% نسبت به سيستم تركيبي با AFC آمونياكي بهبود پيدا كند. از سوي ديگر، نتايج تحليل اقتصادي بيانگر اين مطلب است كه با قيمت‌هاي فعلي برق و گاز در ايران، هزينه‌هاي سالانۀ سيستم تركيبي كه از سيستم سرمايش جذبي ليتيم‌برمايدي استفاده مي‌كند در مقايسه با سيستم TCC غيرتركيبي به ميزان $3720 و در مقايسه با سيستم تركيبي با AFC آمونياكي به ميزان $4590 كمتر است.