طراحی و بهینه سازی فنی ـ اقتصادی سیکل تبرید تراکمی تبخیری

امروزه تلاش در جهت کاهش مصر ف انرژی سیستم های حرارتی و برودتی و دستیابی به روش طراحی این سیستم ها به منظور بهینه سازی مصرف انرژی آنها، یکی از موضوعات مهم و کاربردی به شمار می رود . در بهینه سازی مصرف انرژی، تحلیل ترمودینامیکی یک سیکل تبرید، می تواند اطلاعاتی در مورد توانایی یا قابلیت بهبود عملکرد فرآیندهای آن سیکل را ارائه نماید . هر چند تحلیل فنی ـ اقتصادی سیکل، علاوه بر بررسی بهبود عملکرد فرآینده ا، مشخص می نماید که ب ه لح اظ اقتصادی، آن بهبود با چه مخارجی قابل حصول است . بنابراین بهینه س ازی سیستم های تبرید به روش توأم ترمودینامیک ی و اقتصادی در طراحی این سیستم ها اهمیت زیادی دارد . در این مقاله ابتدا روابط مورد نیاز جهت بهینه سازی فنی ـ اقتصادی یک چرخه تبرید تراکمی تبخیری واقعی ( با در نظر گرفتن بازده های مکانیکی، الکتریکی و ایزنتروپیک کم پرسور، مافوق گرم شدن گاز مبرد خروجی از اواپ راتور و مادون سرد شدن مایع خروجی از کندانسور ) ارائه شده است . سپس با استفاده از بهینه سازی به روش جستجوی عددی ) ) Search Method ، مقادیر بهینه پارامترهای مستقل شامل بازده کمپرسور، بازده گرمایی کندانسور، بازده گرمایی ا واپراتور و بازده موتور الکتریکی، به شکلی بد ست آمده اند که تابع هدف، یعنی مجموع هزینه های اولیه سیستم و هزینه انرژی مصرفی آن در مدت زمان کارکرد، حداقل گردد . با استف اده از این پارامترها، طراحی سیکل و تعیین دمای اواپراتور و کندانسور صورت می گیرد . سپس برای سیکل طراحی شده، تحلیل اگزرژی انجام شده و اث بات گردیده است که بهینه سازی فنی ـ اقتصادی بکار رفته، با کاهش تلفات اگزرژی در سیکل همراه می باشد . به علا وه، مقایسه ای بین ه زینه های سیستم طراحی شده و سیستم اولیه ( با مشخصات داده شده ) انجام گرفته و کاهش هزینه ها در سیستم طراحی شده نشان داده شده است . جهت بهینه سازی تابع هدف از نرم افزار ریاضی GAMS استفاده شده است .

Keywords:

بهینه سازی , سیکل تبرید , اگزرژی , تابع هدف