سپهر صنایع

مقاله حاضر به مدلسازی و بهینه سازی سیستم گرمایش از کف با لوله های پکس (Pex ) می پردازد. برای مدلسازی سیستم، ناحیه محاسباتی به دو بخش تقسیم می شود. ناحیه اول عبارت است از ناحیه فوقانی کف که در برگیرنده هوای اتاق و دیواره های آن می باشد. این ناحیه با استفاده از مدل چند ناحیه ای (multizone model ) مدلسازی می شود. در این مدل، ناحیه اول به صورت یک حجم کنترل در نظر گرفته شده و معادلات غیر خطی انرژی در آن به وسیله روش نیوتن رافسون حل می گردد. ناحیه دوم، ناحیه زیرین کف است که شامل لوله های گرمایش، بتن و کف پوش می شود. این ناحیه به صورت عددی مدلسازی می شود. با تلفیق مدلسازی نواحی اول و دوم، مدلسازی کل سیستم تکمیل می گردد. برای بهینه سازی سیستم گرمایش از کف، یک تابع هدف پیشنهاد شده و قطر لوله، ضخامت بتن، نوع و ضخامت کف پوش و سرعت آب گرم درون لوله ها به عنوان متغیرهای تصمیم گیری ( پارامترهای طراحی) در نظر گرفته می شود. در ادامه، حساسیت تابع هدف به تغییر متغیرهای تصمیم گیری مورد بررسی قرار می گیرد. و در نهایت، اثرات تغییر دمای اتمسفر و ضخامت عایق حرارتی ساختمان بر پارامترهای طراحی مورد ارزیابی قرار می گیرد.

در سیستم های سرمایش تراکمی رایج، برای حذف بار نهان هوا، آن را تا پایین تر از نقطه شبنم سرد می کنند تا بخار آب موجود در هوا چگالیده شده و از آن خارج شود. سپس هوای رطوبت زدایی شده مجدداً گرم می شود تا به دمای مورد نظر برای ورود به فضای تهویه برسد. در این روش رطوبت زدایی دو بار تهویه به دستگاه وارد می شود: 1) انرژی مورد نیاز برای کاهش دمای هوا تا پایین تر از دمایی که در آن چگالش بخار آب موجود در هوا رخ می دهد. 2) انرژی مورد نیاز برای بازگرمایش هوا و رساندن دمای هوا به شرایط آسایش. برای کاهش این بار، می توان از سیستم رطوبت زدای دسیکنت به عنوان یک مکمل در کنار سیستم های سرمایش تراکمی استفاده کرد تا سیستمی اقتصادی تر و هوایی با کیفیت بالاتر داشته باشیم. در این مقاله به بهینه سازی فنی و اقتصادی سیستم سرمایش هیبرید-دسیکنت مایع پرداخته شده است. در چنین سیستم هایی در مرحله اول، هوا از واحد رطوبت زدای دسیکنت و در مرحله دوم از تبخیرکننده سیستم سرمایش تراکمی عبور می کند. دسیکنت مایع، با استفاده از حرارت خارج شده از چگالنده سیستم سرمایش تراکمی و نیز انرژی حاصل از سوختن گاز طبیعی بازیافت خواهد شد. ضریب عملکرد سیستم و هزینه سالانه کل (هزینه سرمایه گذاری و عملکردی)، توابع هدف می باشند و با استفاده از تکنیک الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی دو متغیره انجام می شود. نتایج حاصل برای شرایط مورد مطالعه (دو شهر اهواز و بندرعباس) با شرایط کاری، 12 ساعت در روز و 6 ماه در سال و به مدت 15 سال، نشان می دهد که هزینه سیستم سرمایش هیبرید-دسیکنت در شهر اهواز و بندرعباس به ترتیب 10% و 24% نسبت به سیستم سرمایش تراکمی ارزان تر است. همچنین مصرف برق در شهر اهواز و بندرعباس به ترتیب 575/0 کیلووات و 664/0 کیلووات به ازای هر تن تبرید نسبت به سیستم سرمایش تراکمی کاهش خواهد یافت.

سیکل استرلینگ به لحاظ تئوری، دارای بازده ای معادل با بازده سیکل کارنو می?باشد و موتور استرلینگ بواسطه این بالاترین بازده، بعنوان یک ماشین حرارتی مورد توجه است. در این مقاله، مدلسازی و تحلیل سیکل استرلینگ انجام شده است. بکمک این مدلسازی، تغییرات پارامترهای موثری نظیر حجم سیلندر، حجم? جابجایی و نسبت تراکم، اختلاف فاز دو پیستون، کار خروجی و بازده واقعی بررسی شده?اند. روابط ترمودینامیکی و معادلات بقاء جرم و انرژی، دستگاهی از معادلات غیر خطی را تشکیل می?دهند که به روش عددی نیوتن- رافسن، در هر درجه از زاویه چرخش محور لنگ، این معادلات حل می?گردند. بر مبنای نتایج حاصله و انتخاب مکانیزمی مشخص از بین مکانیزمهای مختلف،نمونه ای از موتور استرلینگ و قطعات مربوطه، به کمک نرم افزار Mechanical Desktop طراحی، و سپس ساخته شده است که در حال انجام تست می?باشد.