با روش تحلیل ارائه شده در بالا و بررسی میزان تغییر نرخ هزینه ناشی از تخریب و اتلاف اگزرژی در سیستم و همچنین بررسی میزان تغییر سطوح تبادل حرارتی سیستم، تحلیل تغییر میزان نرخ تولید محصول در اواپراتور نسبت به سایر پارامتر های ورودی و پایه جزء جذبی سیستم امکان پذیر خواهد بود. شکل ۵-۱۲ میزان تغییر سطوح تبادل حرارتی در تجهیزات جزء جذبی سیکل و همچنین میزان نرخ تخریب اگزرژی در اثر تغییر در درجه حرارت آب خنک کن ورودی به جاذب و کندانسور را نشان میدهد.همانطور که مشخص است در اثر افزایش در جه حرارت آب خنک کن، میزان درجه حرارت نقطه ۱ بالا رفته و درجه حرارت نقطه ۳، به دلیل ثابت ماندن درجه حرارت نقطه ۱۱ کاهش خواهد یافت. این امر سبب کاهش در درجه حرارت آب داغ پرفشار خروجی از ژنراتور شده و میزان مصرف سوخت در هیتر کمکی نیز در پی آن افزایش خواهد یافت. میزان اتلافات و تخریب اگزرژی نیز به دلیل افزایش اختلاف در جه حرارت در کندانسور و جاذب نیز روند افزایشی را داراست. از این رو پیش بینی می شود که با افزایش یا کاهش سطوح تبادل حرارتی در تجهیزات سیکل، میزان نرخ تولید محصول در اواپراتور نیز افزایش یا کاهش یابد که این امر به وضوح در شکل ۵-۱۳ مشاهده می شود.
شکل۵-۱۲ روند تغییر سطوح تبادل حرارتی و میزان تخریب اگزرژی کلیه تجهیزات سیکل نسبت به تغییر دمای آب خنک کن ورودی به کندانسور وجاذب
شکل۵-۱۳ روند تغییر نرخ تولید محصول در اواپراتور و میزان بار حرارتی سالیانه مصرفی در هیتر کمکی نسبت به تغییر دمای آب خنک کن ورودی به کندانسور وجاذب
۵.کارآیی مبدل های حرارتی جزء جذبی سیکل
در این قسمت تأثیر تغییر در کارایی مبدل های حرارتی بر روی پارامتر های مهم ترمواکونومیک مورد بررسی قرار می گیرد.اصول تحلیل همانند پارامتر های ذکر شده در بالا بوده در این قسمت از ذکر جزییات بیشتر صرفنظر شده است. در شکل ۵-۱۴ تغییر در اتلافات اگزرژی و سطوح تبادل
شکل۵-۱۴روند تغییر سطوح تبادل حرارتی و میزان تخریب اگزرژی کلیه تجهیزات سیکل نسبت به تغییر کارآیی ژنراتور
حرارتی در اثر تغییر در میزان کارآیی ژنراتور نشان داده شده است. همانطور که نشان داده شده است، میزان تخریب اگزرژی کلی سیکل با وجود کاهش تخریب اگزرژی در ژنراتور افزایش و همچنین میزان مصرف سوخت سالیانه در هیتر کمکی (به دلیل کاهش نسبی دمای خروجی از ژنراتور) نیز افزایش خواهد یافت.ل در ابتدای افزایش کارآیی ژنراتور، کاهش سطوح تبادل حرارتی کل سیکل غالببوده اما با افزایش بیشتر ، اثرات قبلی غالب بوده و همانطور که در شکل ۵-۱۵ مشاهده می شود، میزان نرخ تولید محصول در اواپراتور با افزایش کارآیی ژنراتور، افزایش خواهد یافت.
در شکل ۵-۱۶ تغییر در اتلافات اگزرژی و سطوح تبادل حرارتی در اثر تغییر در میزان کارآیی جاذب نشان داده شده است. به دلیل افزایش در جه حرارت نقطه ۱ و کاهش درجه حرارت نقطه ۳، میزان درجه حرارت در نقطه ۷ و همچنین درجه حرارت آب داغ خروجی از ژنراتورافزایش و این امر با وجود کاهش اتلافات اگزرژی در جاذب (روند نزولی اتلافات اگزرژی کلی در ابتدای افزایش کارآیی جاذب به این علت است)سبب افزایش میزان اتلافات وتخریب اگزرژی در کل سیکل خواهد شد. میزان سطوح تبادل حرارتی در کل سیکل نیز ابتدا کاهش و سپس افزایش خواهد یافت. این امر بدین علت است که در اثر افزایش درجه حرارت نقاط ۷ و۳، میزان سطح تبادل حرارتی کندانسور وژنراتور کاهش، ولی میزان سطح تبادل حرارتی جاذب افزایش خواهد یافت.
شکل۵-۱۵ روند تغییر نرخ تولید محصول در اواپراتور و میزان بار حرارتی سالیانه مصرفی در هیتر کمکی نسبت به تغییر کارآیی ژنراتور
شکل۵-۱۶روند تغییر سطوح تبادل حرارتی و میزان تخریب اگزرژی کلیه تجهیزات سیکل نسبت به تغییر کارآیی جاذب
علاوه بر آن میزان مصرف سالینه سوخت در هیتر کمکی نیز افزایش خواهد یافت. همانطور که از شکل ۵-۱۷ مشخص است، ابتدا به دلیل غالب بودن اثر کاهش سطوح حرارتی، کاهش ولی با افزایش بیشتر میزان کارآیی، به علت غالب بودن اثرات تخریب اگزرژی و افزایش میزان سوخت مصرفی در ژنراتور، میزان نرخ تولید محصول در اواپراتور افزایش خواهد یافت و لذا در نقطهای دارای مقدار کمینه تولید محصول در اواپراتور خواهیم بود.
در شکل ۵-۱۸ تغییر در اتلافات اگزرژی و سطوح تبادل حرارتی در اثر تغییر در میزان کارآیی کندانسور نشان داده شده است. در اثر افزایش کارآیی کندانسور، به دلیل افزایش اتلافات اگزرژی در ژنراتور و جاذب در اثر افزایش اختلاف در جه حرارت جریانهای ورودی و خروجی به آنان(این امر به دلیل تغییر فشار بالای سیکل در اثر تغییر درجه حرارت نقطه ۸ اتفاق می افتد)با وجود غالب بودن اثر کندانسور در میزان تخریب اگزرژی کل سیکل(همانطور که در قسمت تحلیل اگزرژی گفته شد،کندانسور کمترین راندمان اگزرژتیک و فاکتور اگزرژواکونومیک را داراست)میزان نرخ تخریب اگزرژی کل سیکل افزایش مییابد. میزان مصرف سوخت در هیتر کمکی نیزاندکی افزایش خواهد یافت.
شکل۵-۱۷روند تغییر نرخ تولید محصول در اواپراتور و میزان بار حرارتی سالیانه مصرفی در هیتر کمکی نسبت به تغییر کارآیی جاذب
شکل۵-۱۸روند تغییر سطوح تبادل حرارتی و میزان تخریب اگزرژی کلیه تجهیزات سیکل نسبت به تغییر کارآیی کندانسور
سطوح تبادل حرارتی نیز در پی افزایش اختلاف در جه حرارت جریان های ورودی و خروجی به ژنراتور و جاذب، کاهش ولی میزان سطح تبادل حرارتی در کندانسور به دلیل افزایش کارآیی کندانسور افزایش مییابد. به همین دلیل همانطور که از شکل ۵-۱۹ مشخص است در اثر افزایش کارآیی کندانسور، در ابتدا به دلیل غالب بودن اثر کاهش هزینه سرمایه گذاری در کندانسور و همچنین کاهش میزان اتلافات اگزرژی در کل سیکل، در ابتدا کاهش و بعد از آن به دلیل غالب بودن اثرات ناشی از افزایش سطح ژنراتور و جاذب، روند افزایشی در رفتار میزان نرخ تولید محصول در اواپراتور مشاهده می شود. لذا در نقطه ای دارای مقدار کمینه تولید محصول در اواپراتور خواهیم بود.
شکل۵-۱۹روند تغییر نرخ تولید محصول در اواپراتور و میزان بار حرارتی سالیانه مصرفی در هیتر کمکی نسبت به تغییر کارآیی جاذب
در نهایت در شکل ۵-۲۰ تغییر در اتلافات اگزرژی و سطوح تبادل حرارتی در اثر تغییر در میزان کارآیی مبدل حرارتی محلول نشان داده شده است. در اثر افزایش کارآیی مبدل حرارت محلول، به دلیل کاهش اختلاف درجه حرارت جریان های ورودی و خروجی به ژنراتور و جاذب، میزان اتلافات و تخریب اگزرژی در ژنراتور، جاذب و کندانسور، میزان سطوح تبادل حرارتی کل سیکل(سطح حرارتی مبدل حرارتی محلول افزایش می یابد که به دلیل کوچک بودن آن تأثیری در افزایش سطح تبادل حرارتی کل تجهیزات سیکل ندارد)و میزان مصرف سوخت در هیتر کمکی کاهش خواهند یافت.
شکل۵-۲۰روند تغییر سطوح تبادل حرارتی و میزان تخریب اگزرژی کلیه تجهیزات سیکل نسبت به تغییر کارآیی مبدل حرارتی محلول
لذا روند تغییر نرخ تولید محصول در اواپراتور با افزایش کارآیی مبدل حرارتی محلول، کاهشی خواهد بود(شکل ۵-۲۱).
شکل۵-۲۱روند تغییر نرخ تولید محصول در اواپراتور و میزان بار حرارتی سالیانه مصرفی در هیتر کمکی نسبت به تغییر کارآیی مبدل حرارتی محلول
۵-۷ بهینه سازی سیکل تبرید جذبی تک اثره خورشیدی انتخابی
در قسمت های قبل به انتخاب متغیرهای تصمیم و تأثیر هر کدام از آنان بر تهدف سیستم که تولید اثر سرمایش در اواپراتور میباشد، اشاره شد. در این قسمت تابع هدف سیستم تعریف و با بهره گرفتن از دو روش بهینه سازی اشاره شده در فصل قبل، سیستم تعریف شده در جهت خنک نمودن ساختمان نشان داده شده در شکل ۵-۱ بهینه خواهد شد. همانطور که در فصل ۳ اشاره شد، یکی از مهمترین مشخصههای هرسیستم تبرید جذبی، میزان ضریب عملکرد آن میباشد. در پیوست ۷-۱ به طور کامل اثر تغییر پارامترهای سیکل جذبی بر روی ضریب عملکرد سیکل توضیح داده شده است و به دلیل بررسی فراوان این مسأله توسط محققان گوناگون، جهت اختصار از بیان آن در این فصل صرفنظر شده است. همانطور که در فصل ۱ بیان شد، ضریب عملکرد تا حدود ۰.۷ جهت سیستمهای تبرید جذبی مناسب میباشد. لذا رنج تغییرات متغیر های تصمیم در سیکل به گونه ای انتخاب شده اند که میزان ضریب عملکرد سیستم بالای ۰.۷ باشد. تابع هدف به صورت زیر تعریف می شود:
| )۵-۱) |
نتایج بهینه سازی با هر دوروش به نتایجی یکسان منجر شد.میزان پارامتر های تصمیم سیستم در در و ضعیت بهینه ،در حالت پایه در جدول ۵-۴ نشان داده شده است. نتایج حاصله از بهینه سازی تقریباً با نتایج حاصله از آنالیز حساسیت مطابقت دارد. تنها موارد جالب توجه و بر خلاف انتظار در نتیجه فرایند بهینه سازی، میزان دمای آب ورودی از برج خنک کن به داخل جاذب و کندانسور است که بر خلاف انتظار دارای مقادیر بهینه ۲۳ در جه سانتیگراد است. همچنین نقطه بهینه برای میزان تانک ذخیره آب داغ و همچنین دمای آب داغ ورودی به ژنراتور نیز به میزانی نسبت به وضعیت مورد بررسی در حالت پایه به سمت مقادیر کمتر حرکت کرده است.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
جدول ۵-۹ مقادیر بهینه در قیاس با مقادیر پایه حاصل از بهینه سازی ترمواکونومیک سیکل جذبی خورشیدی تک اثره لیتیم برماید-آب
| مقدار بهینه | مقدار پایه | متغیر ورودی جهت تحلیل سیکل |
