شبيه‌سازي پوياي خنك‌كننده جاذب رطوبت دسيكنت با استفاده هم‌زمان از انرژي‌هاي تجديدپذير خورشيدي و زميني در آب و هواهاي گرم و مرطوب

Dynamic Simulation of Desiccant Cooling System with Simultaneously Using Solar and Ground Renewable Energies in Hot-Humid Regions

در اين مقاله، عملكرد پوياي خنك‌كننده جاذب رطوبت دسيكنت و تركيب شده با انرژي‌هاي خورشيدي و منبع زميني ارائه مي‌شود. از انرژي خورشيدي به منظور فراهم آوري حرارت مورد نياز براي احياء چرخ دسيكنت و از مبدل منبع زميني به عنوان پيش خنك‌كن هوا استفاده شده است. پتانسيل خنك‌كننده در برقراري آسايش حرارتي در آب و هواهاي گرم و مرطوب ارزيابي شده است. نتايج نشان مي‌دهند كه اين خنك‌كننده مي‌تواند با دماهاي احياء پايين (پايين‌تر از 75 درجه سلسيوس) آسايش حرارتي را در اين مناطق برقرار كند. به عنوان رويكردي جديد، بيشينه دماي احياء لازم براي چرخ دسيكنت كنترل شده است. تأثير عملكرد چرخ دسيكنت و بيشينه دماي احياء آن بر رفتار خنك‌كننده بررسي شده است. بر اساس نتايج، عملكرد قوي چرخ دسيكنت آسايش حرارتي را تا 40 درصد و سهم انرژي خورشيدي را تا 14 درصد نسبت به عملكرد ضعيف آن افزايش مي‌دهد. با كاهش بيشينه دماي احياء تا 50 درجه سلسيوس، آسايش حرارتي برقرار شده به كمتر از 30 درصد كاهش مي‌يابد. استفاده از مبدل منبع زميني آسايش حرارتي را بهبود مي‌بخشد و درصد مشخصي از آسايش حرارتي با دماهاي احياء پايين‌تري برقرار مي‌شود. تحليل اقتصادي نشان مي‌دهد كه در شرايط برقراري كامل آسايش حرارتي توسط خنك‌كننده، زمان بازپرداخت برابر با 8/2 سال مي‌باشد.

This paper presents the dynamic operation of a desiccant cooling system combined with solar and ground source energies. Solar energy is used for providing the required energy for regenerating the desiccant wheel, and the ground source heat exchanger is exploited as an air pre-cooling component. The potential of the system in providing thermal comfort is assessed in hot-humid regions. Results reveal that this system is capable of providing thermal comfort in these regions with low-grade regeneration temperatures (lower than 75 ℃). As a new perspective, the maximum value of the desiccant wheel regeneration temperature is controlled. The effect of the desiccant wheel performance and its maximum regeneration temperature is evaluated on the behavior of the system. With results, high performance desiccant wheel increases the provided thermal comfort up to 40% and the contribution of solar energy up to 14% compared with its low performance. Reducing the maximum regeneration temperature to 50 ℃, decreases the achieved thermal comfort to lower than 30%. Ground source heat exchanger enhances the thermal comfort and a specified level of that can be provided with lower regeneration temperatures. The economical assessment shows that in entirely provided thermal comfort conditions by the system, the payback period is calculated to be 8.2 years.