تحليل اكسرژي بستر جاذب در چيلرهاي جذب سطحي

Exergy analysis of the adsorbent bed in adsorption chillers

با توجه به پايين بودن ضريب عملكرد و توان تبريد در چيلرهاي جذب سطحي، تعيين محل و ميزان بازگشت ناپذيري‌هاي اين سيستم مي‌تواند عوامل محدود كننده افزايش پارامترهاي عملكردي را شناسايي كند و هم‌راستا با روش‌هاي حاضر در بهبود عملكرد اين سيستم‌ها موثر واقع شود. در اين مطالعه با استفاده از مدل‌سازي عددي بستر چيلر جذب سطحي و استفاده از توزيع دما كه به كمك حل معادلات انرژي در اجزاي مختلف آن محاسبه مي‌شود، به تعيين مقدار تخريب اكسرژي در فرايندها و اجزاي مختلف بستر چيلر جذب سطحي پرداخته شده است. نتايج نشان مي‌دهند بيشترين نرخ تخريب اكسرژي مربوط به مراحل جرم ثابت سيكل است؛ هرچند زمان كوتاه اين مراحل سبب مي‌شود كه اكسرژي تخريبي كل مقدار كمي داشته باشد. مقدار كل تخريب اكسرژي در مرحله احياي فشار ثابت، به علت بازگشت‌ناپذيري بالاي فرايند احيا و همچنين زمان زياد اين مرحله، از ديگر مراحل بيشتر است. همچنين بررسي تاثير ارتفاع و فاصله بين فين‌ها بر ميزان تخريب اكسرژي بستر نشان داد كه افزايش ارتفاع و افزايش فاصله بين فين‌ها تخريب اكسرژي بستر را افزايش مي‌دهد؛ هرچند وابستگي تخريب اكسرژي به تغيير فاصله بين فين‌ها اندك است.

As the coefficient of performance and the cooling power of adsorption chillers are low, the irreversibility calculation can identify the sources which limit the increase of performance parameters and effectively be used in association with current performance improvement techniques. Adopting the numerical modeling and calculating the temporal distribution of temperature in adsorber elements, this study measures the exergy destruction in different parts and processes of the adsorbent bed. The results show the maximum exergy destruction rate in isosteric phases, yet the total exergy destruction is low due to the short phase times. The highest total exergy loss is observed in isobaric heating phase due to the high irreversibility of desorption process and also long phase duration. Furthermore the effects of fin height and fin spacing on the exergy destruction of adsorbent bed are investigated. The results show that increasing fin height and fin spacing increase the total exergy destruction; however the dependency of fin spacing on exergy destruction is relatively low.