دانلود مقالات مربوط به گرمایش،سرمایش و تهویه مطبوع

در اين تحقيق بررسي انتقال حرارت جريان جوششي مبردR-134a  درون لوله افقي صاف و همچنين لوله هاي افقي با جريان چرخشي انجام مي شود. براي ايجاد جريان چرخشي از نوارهاي پيچيده شده به جنس فولاد زنگ نزن استفاده مي گردد. دستگاه مورد استفاده در اين بررسي، يك سيستم تبريد تراكمي بخار مجهز به كليه وسايل اندازهگيري مورد نياز است. اين سيستم شامل سه اواپر اتور گرم شونده با هيتر الكتريكي ميباشد كه به ترتيب اواپراتور اوليه، تست اواپراتور و اواپراتور ثانويه ناميده مي شوند. در اين تحقيق، داده هاي تجربي براي لوله صاف و همچنين لوله هاي با نوار پيچيده شده با چهار نسبت پيچش متفاوت 6، 9، 12 و 15 جمع آوري گرديد. داده هاي آزمايشگاهي در بازه شار حرارتي1800-533 W/m²  سرعت جرمي 54-136 Kg/m²s و كيفيت بخار 0.2-0.9 ميباشند. تحليل داده ها نشان داد كه نصب نوار پيچيده شده در داخل لوله افقي مي تواند ضريب انتقال حرارت جابه جايي را تا حداكثر 68% نسبت به لوله صاف افزايش دهد. بر اساس داده هاي جمع آوري شده در اين تحقيق، رابطه اي براي محاسبه ضريب انتقال حرارت در جوشش جرياني در داخل لوله هاي با نوار پيچيده شده بدست آورده شده است.

نياز به استفاده از هواي تازه بيرون، بنابر استاندارد ASHRAE 62-1989(1999) تهويه براي كيفيت قابل قبول هواي داخل، از التزامات غيرقابل صرف نظر تهويه مي باشد. افزايش نياز به هواي تازه، زياد شدن بار حرارتي را به دنبال دارد كه باعث افزايش هزينه عملكرد سيستم و هزينه تجهيزات مي شود، اين موضوع علاقمندي به تكنولوژي بازيافت انرژي و كاربردهاي اقتصادي آن را بيشتر مي كند. بررسي روشهاي بازيافت انرژي حرارتي از جمله سيستم جريان- گردشي مي تواند در بهينه سازي مصرف انرژي در سيستم هاي گرمايش- سرمايش و تهويه مطبوع موثر واقع گردد. تحليلهاي تئوريك متعددي بر روي سيستم بازيافت انرژي جريان- گردشي توسط محققين در سطح بين المللي انجام شده است اما عموما اثر فاصله بين جريانهاي سرد و گرم بر كارايي و عملكرد سيستم با استفاده از يك مدل دقيق از سيستم مبتني بر روابط ترموديناميكي و هيدروليكي مي باشد

انتقال حرارت در ساختمان با توجه به تغييرات پيوسته شرايط محيطي و نيز تغيير در شرايط بهره برداري اساسا رفتاري ناپايدار دارد. در اين مقاله با استفاده از يك مدل رياضي كه رفتار حرارتي ساختمان را در حالت ناپايدار بيان ميكند، اثر محل قرارگيري عايق در لايه هاي ديوار بر مصرف انرژي لازم در گرمايش ساختمان بررسي شده است. مدل بر اساس معادله توازن انرژي براي لايه هاي مختلف ديوار، هواي داخل اطاق و منبع توليد گرما تهيه شده است. تعداد لايه هاي ديوار سه لايه و هواي داخل اطاق يك ناحيه فرض شده است. معادلات حاصل از مدل رياضي به شكل معادله ماتريسي فضاي حالت نوشته شده و با استفاده از يك مدل كامپيوتري در محيط نرم افزار simulink حل شده است. با حل عددي مدل، محاسبات مصرف انرژي براي يك ساختمان نمونه در وضعيت هاي مختلف عايق كاري انجام شده است. با استفاده از مدل ارايه شده مي توان اثر محل قرارگيري عايق بر ميزان صرفه جويي در مصرف انرژي را مورد بررسي كمي قرار داد.

محفظه داخلي بويلر آب گرمي كه احتراق در آن به وسيله مشعل گازي خانگي صورت ميگيرد به دو صورت آزمايشگاهي و عددي مورد بررسي قرار گرفته است. هدف از اين مطالعه، بررسي اثر پيش گرمايش بر ساختار شعله حاصله و افزايش راندمان انتقال حرارت از آن به ديواره هاي بويلر مي باشد. از هوا به عنوان اكسيد كننده و از پروپان به عنوان سوخت استفاده شده است. در حل عدي از مدل واكنش تك مرحله اي براي احتراق، از مدل نرخ محدود اتلاف گردابه اي براي در نظرگيري تقابلات شيمي و آشفتگي واز مدل P-1 براي تشعشع استفاده شده است. به منظور سنجش اعتبار نتايج حاصل از حل عددي، در توان سوخت 140.7 كيلووات، مساله به صورت تجربي نيز مورد آزمايش قرار گرفته استو نتايج حاصل از حل عددي با نتايج تجربي مقايسه شده است. در ادامه با ثابت نگن داشتن توان ورودي سوخت (برابر با 140.7 كيلووات)، اثر پيش گرم نمودن هواي ورودي به محفظه احتراق بر نرخ انتقال حرارت، كارايي حرارتي، ساختار شعله و كسر تابشي به صورت عددي مورد بررسي قرار مي گيرد. مشاهده مي شود كه در مساله حاضر، پيش گرمايش اثر قابل توجهي بر سرعت احتراق، طول شعله، انتقال حرارت از شعله و كارايي حرارتي مي گذارد.

در اين مقاله به بررسي نحوه عملكرد سيكل هاي سرمايش جذبي دسيكنت پرداخته شده است. پس از معرفي انواع سيكلهاي رايج كه تلفيقي از چرخ دسيكنت، مبدل حرارتي و سيستم تبخيري مستقيم است، معادلات حاكم و برنامه كامپيوتري براي شبيه سازي آنها ارايه ميشود. نتايج شبيه سازي عددي با مطالعات تجربي سازگار است. از آنجا كه دماي هواي برگشتي و ميزان بار محسوس فضاي تهويه، اثر مستقيم بر كارايي سيكل هاي سرمايشي دسيكنت دارد، در اين تحقيق به بررسي اثر اين پارامترها بر كارايي سيكل، دماي خروجي و ميزان آب مصرفي پرداخته شده است. نتايج نشان ميدهد در تمامي سيكلها، افزايش اختلاف دماي فضاي تهويه باعث افزايش ضريب كارايي و دماي خروجي سيكل ميشود. اين در حالي است كه افزايش نسبت بار محسوس، موجب كاهش ضريب كارايي و دماي خروجي سيكل ميشود. به طور كلي در مكانهايي كه ميزان بار محسوس فضاي تهويه كمتر باشد و يا به عبارت ديگر بار رطوبتي بيشتر باشد، سيكلهاي سرمايش دسيكنت مي توانند با مصرف انرژي كمتر، رطوبت را تنظيم كنند.

دراين پژوهش اثر عوامل نجومي، هندسي، جغرافيايي و هواشناسي برميانگين مقداركل روزانه تابش خورشيدي مورد بررسي قرارگرفت. براي اين منظور از داده هاي اندازه گيري شده مربوط به مقدار كل تابش خورشيدي و همچنين مشخصات نجومي، جغرافيايي، هندسي وهواشناسي شهر كرمان كه توسط سازمان هواشناسي ايران (IMO) تهيه شده استفاده گرديد. تجزيه و تحليل داده هاي تجربي نشان داد كه ميانگين روزانه مقدار كل تابش خورشيدي بر روي يك سطح افقي با هشت عامل نجومي، هندسي، جغرافيايي و هواشناسي ارتباط دارد. اين عوامل عبارتند از: (1) سينوس زاويه ميل خورشيد، (2) فشار هوا، (3) درجه حرارت زمين، (4) ميانگين روزانه حداكثر درجه حرارت هوا، (5) ميانگين روزانه حداكثر درجه حرارت نقطه شبنم هوا، (6) ميانگين روزانه رطوبت نسبي، (7) نسبت تعداد واقعي ساعات آفتابي به طول روز و (8) ميانگين روزانه شدت تشعشع خورشيدي بالاي جو. هشت رابطه رگرسيون خطي هر كدام شامل يكي از عوامل فوق براي پيش بيني ميانگين مقدار كل تابش خورشيدي روزانه برروي يك سطح افقي پيشنهاد گرديد. نتايج حاصله نشان دادكه در بين عوامل فوق عامل (1) بيشترين تاثير و عامل (7) كمترين تاثير را بر روي تابش خورشيدي دارند. آناليز خطا شامل خطاي نسبي، ميانگين تغييرات دو مقدار و جذر ميانگين مربعات تغييرات دو مقدار براي هر يك از مدل هاي هشت گانه انجام گرديد. مدل هاي پيشنهاد شده در اين پژوهش، همچنين قابل استفاده در مناطقي است كه داده هاي مقدار كل تابش خورشيدي در آنها موجود نيست ولي عوامل هشت گانه مدل را مي توان در خارج از ايستگاههاي هواشناسي اندازه گيري نمود. انتخاب مدل مناسب بستگي به دقت مورد انتظار براي پيش بيني تابش خورشيدي دريافتي خواهد داشت.

تكامل سيستم هاي خنك كن جذبي و افزايش راندمان آنها، عدم نياز به انرژي گرانقيمت الكتريكي و امكان پياده سازي راهكارهاي گوناگون مديريت انرژي با استفاده از اين سيستم را مي توان از جمله عواملي به حساب آورد كه تمايل به كاربرد سيستم هاي خنك كن جذبي را بيش از پيش افزايش داده است، وليكن قيمت حامل هاي انرژي مهمترين پارامتر تا ثيرگذار بر توجيه پذيري اقتصادي استفاده از سيستم هاي جذبي مي باشد. در اين مقاله پارامترهاي اقتصادي موثر در ارزيابي اقتصادي انواع چيلرهاي جذبي رايج در كشور ذكر شده، روش تحليل اقتصادي گزينش شده و در نهايت تاثير قيمت گاز طبيعي بر سيستم هاي سرمايش مركزي جذبي مورد بررسي قرار خواهد گرفت. نتايج نشان دادند با افزايش قيمت گاز طبيعي تا حد قيمت پيشنهادي در برنامه هدفمند كردن يارانه ها، هزينه توليد برودت توسط سيستم هاي جذبي تك اثره حدود 74% بيش از سيستم هاي جذبي دو اثره افزايش خواهد يافت. همچنين در اين مقاله يك نمونه سيستم تراكمي نيز مورد بررسي قرار گرفته است.

در مطالعه انجام شده، با استفاده از يك چرخ دسيكنت، مبدل حرارتي و يك كويل سرد، تاثير كاهش دماي حباب مرطوب هواي ورودي به برج بر روي عملكرد آن و كاهش دماي آب سرد خروجي از آن مورد بررسي قرار مي گيرد. در اين راه، تاثير تغيير هر يك از پارامترهاي چرخ دسيكنت بر روي دماي حباب تر هواي خروجي از مبدل حرارتي مورد بررسي قرار مي گيرد و پارامترهاي بهينه و كمترين دماي حباب تر هواي خروجي از مبدل انتخاب مي شود. در ادامه براي دماهاي سطح كويل متفاوت و همچنين با و نيز تعريف ضريب كنارگذر(BPF)  و همچنين با استفاده از پارامترهاي بهينه چرخ دسيكنت نيز دماي حباب مرطوب هواي ورودي به برج متناظر با دماي سطح كويل و دماي آب سرد خروجي از آن به دست مي آيد. براي به دست آوردن دماي حباب تر از يك مدل رياضي كه بيانگر خواص فيزيكي هوا است، استفاده مي شود. پس از آن براي پيش بيني تاثير كاهش دماي حباب مرطوب هواي ورودي بر روي كاهش دماي آب سرد خروجي از برج، از يك نوموگراف استفاده مي شود و اين كار براي چند شهر مختلف ايران انجام مي شود. در انتها رابطه اي براي نسبت دبي جرمي آب به دبي جرمي هواي بهينه موردنياز برج براي هر دماي آب سرد خروجي از برج به دست مي آيد.

اين مقاله به بررسي انتقال حرارت جوششي مبرد R-134a دراواپراتور با لوله مستقيم و مارپيچ عمودي پرداخته است. اواپراتور تحت بررسي يك مبدل دو لوله اي مي باشد كه مبرد R-134a در لوله داخلي و آب گرم در لوله بيروني و در جهت مخالف در جريان ميباشد. جنس لوله داخلي از مس با قطر خارجي 9.52 mm، ضخامت0.62 mm  و طول 1.2 m براي لوله مستقيم5.870 m  براي لوله مارپيچ مي باشد. لوله خارجي از جنس فولاد با قطر داخلي 29 ميليمتر است. لوله مارپيچ مورد بررسي در اين مقاله 6 دور لوله با قطر كويل 305 ميليمتر و گام 45 ميليمتر است. كيفيت بخار ورودي به اواپراتور از 0.1 تا 0.8 تغيير مي كند و آزمايشات در سه سرعت جرمي متفاوت 132 ،112 kg/m²s و 152 انجام شده است. بررسيهاي انجام شده حاكي از آن هستند كه ضريب انتقال حرارت دو فازي با افزايش كيفيت بخار و سرعت جرمي مبرد افزايش مييابد.

مطالعه حاضر تاثير پخ كردن لوله ميكروفين دار را بر افزايش انتقال حرارت جوششي بررسي مي كند. به همين منظور با استفاده از يك سيستم تبريد تراكمي بخار مجهز به كليه وسايل اندازه گيري مورد نياز داده هاي آزمايشگاهي براي مبردR-134a  در محدوده سرعت جرمي 74 تا 107 و كيفيت بخار بين 25% تا 95% جمع آوري مي گردد.
نتايج آزمايش حاكي از افزايش ضريب انتقال حرارت جوششي در لوله هاي پخ شده با افزايش سرعت جرمي و كيفيت بخار همانند لوله با مقطع دايروي مي باشد. پخ كردن لوله، تاثير مطلوبي در افزايش ضريب انتقال حرارت دارد، به طوري كه در بهترين حالت ضريب انتقال حرارت لوله پخ ميكروفين دار تا ميزان 239% نسبت به لوله گرد مشابه افزايش مي يابد. با استفاده از نتايج به دست آمده از آزمايش رابطه اي براي پيش بيني ضريب انتقال حرارت در لوله هاي ميكروفين دار پخ شده ارايه مي گردد.

در اين مقاله به بررسي تجربي اثر بازيافت انرژي در ميزان كاهش بار سرمايشي در اقليمهاي مختلف ايران پرداخته شده است. مبدل حرارتي هوا به هوا به منظور بازيافت انرژي مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به شرايط اقليمي كشور، پنج شهر از اقليم مختلف كشور انتخاب و با درنظر گرفتن شرايط عملكردي مختلف، اثر بازيافت حرارتي در ميزان كاهش مصرف انرژي و بار سيستم سرمايشي، تعيين شده است. نتايج نشان ميدهد با بازيافت انرژي در فصل گرما، ميزان بار محسوس ساختمان براي شهرهايي مانند تهران به طور متوسط 2.74 درصد كاهش مييابد. اين ميزان كاهش بارمصرفي، كاهش انرژي را بدنبال دارد. همچنين آزمون براي دماهاي مختلف فضاي تهويه انجام شده و اثر آن بر كاهش دما در مبدل بررسي شده است.

كاهش مصرف انرژي و افزايش راندمان دستگاههاي انرژي بر هميشه يك ضرورت بوده است. اما هيچ گاه به منظور بهينه سازي مصرف انرژي، مجاز به نقض خط قرمزهايي كه در اين باره وجود دارد نخواهيم بود. مسلم است كه هميشه بايد به گونه اي عمل كنيم كه اولا از نظر ايمني مصرف كننده را در معرض خطر قرار نداده و در ضمن حتي موجب نارضايتي و تخفيف شرايط آسايش او نيز نگرديم. در شرايط ايده آل همواره بايد كاري كرد كه بهبود راندمان با افزايش كيفيت و ضريب امنيت همراه باشد.
بنابراين كاهش مصرفي كه باعث افزايش ريسك گردد و ضريب ايمني را كاهش دهداصلا حتي اگر راندمان را 100 درصد هم برساند منطقي و معقول نخواهد بود. اين مقاله به بررسي ميزان خطرات ناشي از بخاريهاي بدون دودكش با راندمان 99 درصد پرداخته و اين موضوع را از زواياي مختلف تحليل نموده است.

با افزايش قيمت حاملهاي انرژي و محدوديتهاي زيست محيطي استفاده از سوخت هاي فسيلي، ضرورت بكارگيري و بومي سازي فناوري انرژي كارا در كشور بخوبي احساس مي گردد. با توجه به گستردگي مصرفي سوخت هاي فسيلي در بخش تامين نيازهاي حرارتي، برودتي و تهويه مطبوع و توسعه روزافزون آن، ضرورت بهينه سازي اين بخش از مصرف بخوبي احساس مي گردد. از طرف ديگر استفاده از فناوري توليد همزمان برق و حرارت پتانسيلهاي صرفه جويي عظيمي در مصرف انرژي در كشور فراهم ميسازد. به همين دليل، بكارگيري سيستمهاي توليد همزمان برق و حرارت در نيروگاههاي كشور با هدف كاهش مصرف انرژي و آلاينده هاي زيست محيطي از جمله چالشهاي مهم كشور هم در حوزه توليد و هم در حوزه مصرف محسوب مي گردد. در مقاله حاضر به بررسي امكان بكارگيري سيستمهاي توليد همزمان برق و حرارت از ديدگاههاي مختلف پرداخته شده است. در اين راستا انواع واحدهاي نيروگاهي كشور اعم از بخاري، گازي و سيكل تركيبي از لحاظ پتانسيل بكارگيري سيستمهاي توليد همزمان برق و حرارت مورد ارزيابي قرار گرفته اند. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه بكارگيري و بومي سازي فن آوري توليد همزمان حرارت و برق با هدف تامين نيازهاي حرارتي و برودتي مناطق اطراف نيروگاهها به ميزان قابل توجهي باعث صرفه جويي در مصرف سوختهاي فسيلي در كشور شده و از جمله راهكارهاي مواجهه با افزايش قيمت منابع انرژي فسيلي محسوب مي گردد. علاوه براين استفاده از اين فناوري مي تواند در كاهش مصرف انرژي و آلاينده هاي زيست محيطي ناشي از فرايند توليد برق و حرارت نقش موثري ايفا نمايد. بكارگيري اين فناوري به ميزان قابل توجهي صنايع سرمايشي، گرمايشي و تهويه مطبوع را تحت تاثير قرار خواهد داد تدوين استراتژي براي ورود و بومي سازي اين فناوري در كشور، يكي از اقدامات ضروري در بهينه سازي برنامه ريزي عرضه و مصرف انرژي در كشور محسوب گرديده و به لحاظ ابعاد ملي آن، نيازمند توجه ويژه دست اندركاران ذيربط است.

پمپ هاي حرارتي جذبي به دليل قابليت بالايي كه در تامين سرمايش و گرمايش همزمان و دو منظوره به كمك انواع انرژي از جمله انرژي خورشيد، انرژي زمين، سوخت هاي فسيلي و حتي انرژي هدر رفته صنايع دارند بسيار مورد توجه مهندسان و مديران عرصه انرژي قرار گرفته است. استفاده از اين سيستم ها در عرصه مديريت انرژي جهت كاهش مصرف سوخت و بهينه سازي فرآيندهايي كه در يك كارخانه يا واحد توليدي وجود دارند بسيار پر اهميت شده است. در اين مقاله از سيستم پمپ حرارتي جذبي جهت مديريت انرژي در يك مجتمع براي تامين سرمايش و گرمايش واحدهاي اداري، رفاهي، خدماتي و ... استفاده شده است. اهم فعاليت هاي انجام شده در مورد مديريت انرژي در اين كارخانجات عمدتا شامل استفاده از مبدل هاي حرارتي جهت توليد گرمايش و گرم كردن تعدادي از جريانهاي مورد استفاده در خط توليد كلي بوده است و استفاده از پمپ هاي حرارتي در اين مجتمع ها بررسي نشده است.
مدلسازي سيستم پمپ حرارتي به كمك زبان برنامه نويسي visual basic صورت گرفته است. كليه نتايج حاصل از اين بررسي در پيوست مقاله آمده است

تامين رطوبت نسبي هواي داخل ساختمان در يك محدوده مناسب، بعد از درجه حرارت مهمترين عامل در تامين شرايط آسايش داخل ساختمان است. نرخ تهويه علاوه بر اينكه بر بار حرارتي ساختمان و در نتيجه درجه حرارت هواي داخل تاثير دارد، بطور غير مستقيم رطوبت نسبي هوا را نيز تغيير مي دهد. به همين خاطر بررسي تاثير نرخ تهويه هواي داخل بر تغييرات رطوبت نسبي مستلزم در نظر گرفتن تمام عوامل مذكور د ريك مدل واحد است. در اين مقاله يك مدل رياضي براي تحليل رفتار حرارتي و رطوبتي ساختمان در حالت گذرا ارايه شده است. مدل بر اساس نوشتن معادلات توازن انرژي براي اجزاي مختلف ساختمان يعني ديوارها، سقف، كف و نيز منبع گرمايي تشكيل شده است. هم چنين معادله توازن جرم براي تغييرات رطوبت هواي داخل ساختمان نوشته شده است. معادلات بدست آمده به شكل موسوم به فضاي حالت نوشته شده و با روش عددي تحليل گرديده اند. از نتايج حل براي پيش بيني رفتار حرارتي و رطوبتي هواي داخل استفاده شده است. مدل رياضي قادر است راههاي كنترل رطوبت نسبي داخل اتاق را در محدوده شرايط آسايش بررسي كند. اين مدل توانايي بررسي احتمال ميعان بر روي سطوح داخل ساختمان را تحت تاثير شرايط مختلف هواي خارج در شرايطي كه اين عوامل نسبت به زمان بطور پيوسته تغيير ميكنند را دارد.