دانلود مقالات مربوط به گرمایش،سرمایش و تهویه مطبوع

در اين بررسي تجربي تحليلي، روشي در ارتباط با ديفراست تنها اواپراتور موجود در يك چرخه تبريد تونل انجماد سريع كه توسط گاز داغ انجام مي گيرد، ارايه مي شود. در اين روش از نتايج ميداني اندازه گيري شده از فرآيند تبريد يك كارخانه استفاده شده است. در اين فرآيند از تحليل انرژي و اكسرژي چرخه تبريد توسط قوانين ترموديناميك و معادلات حاكم استفاده شده است. با توجه به اطلاعات موجود و نتايج ديگر محققين، حرارت مورد نياز فرآيند دي فراست جهت ذوب كردن توده هاي يخ تشكيل يافته روي سطوح فين كويل هاي اواپراتور بدون استفاده از تجهيزات كمكي (نظير «ري اواپراتور» در سيستمهاي رايج) از انرژي گاز داغ تامين مي گردد. از ويژگي هاي اين روش صرفه جويي در انرژي و كاستن تجهيز «ري اواپراتور» كمكي در طرح حاظر نسبت به سيستم هاي رايج است كه به طرح حاضر جنبه نوآوري و جديد بودن مي بخشد.

در اين بررسي تجربي تحليلي، روشي در ارتباط با ديفراست تنها اواپراتور موجود در يك چرخه تبريد تونل انجماد سريع كه توسط گاز داغ انجام مي گيرد، ارايه مي شود. در اين روش از نتايج ميداني اندازه گيري شده از فرآيند تبريد يك كارخانه استفاده شده است. در اين فرآيند از تحليل انرژي و اكسرژي چرخه تبريد توسط قوانين ترموديناميك و معادلات حاكم استفاده شده است. با توجه به اطلاعات موجود و نتايج ديگر محققين، حرارت مورد نياز فرآيند دي فراست جهت ذوب كردن توده هاي يخ تشكيل يافته روي سطوح فين كويل هاي اواپراتور بدون استفاده از تجهيزات كمكي (نظير «ري اواپراتور» در سيستمهاي رايج) از انرژي گاز داغ تامين مي گردد. از ويژگي هاي اين روش صرفه جويي در انرژي و كاستن تجهيز «ري اواپراتور» كمكي در طرح حاظر نسبت به سيستم هاي رايج است كه به طرح حاضر جنبه نوآوري و جديد بودن مي بخشد.

سيستمهاي تهويه مطبوع با وجود پيچيدگي و عدم قطعيت مي بايست شرايط حرارتي مطلوب را در يك ساختمان تامين كنند. در اين سيستمها كنترلر مي بايست قابليت تطبيق با تغييرات پارامترهاي محيطي را داشته باشد. در بيشتر سيستمهاي تهويه مطبوع امروزي از كنترلرهاي روشن/خاموش و يا در انواع پيشرفته تر از كنترلر PID استفاده مي شود كه با توجه به شرايط محيطي متفاوت علاوه بر بهينه نبودن، قادر به تامين شرايط مطلوب محيطي نيز نمي باشند. كنترل آسايش حرارتي يك سيستم تهويه مطبوع نيازمند تخمين انديس آسايش حرارتي مي باشد. در اين پژوهش يك كنترلر فازي به منظور تامين آسايش حرارتي در يك سيستم تهويه مطبوع بكار گرفته شده و از شبكه عصبي به منظور تخمين آسايش حرارتي در مسير فيدبك كنترلر استفاده شده است. كنترلر فازي با توجه به ويژگيهاي غيرخطي سيستمهاي تهويه مطبوع داراي پاسخ مناسبي ميباشد. همچنين شبكه عصبي استفاده از فيدبك آسايش حرارتي را در كنترل بلا درنگ امكان پذير ميسازد.

استفاده از منابع جديد انرژي و ابداع روشهاي نوين در راستاي كاهش مصرف انرژي همواره مورد توجه محققين بوده است. يكي از راه حلهايي كه اهميت آن كمتر از يافتن منابع انرژي جديد نمي باشد، گسترش تجهيزات و مواد ذخيره كننده انرژي است. برخي ازاين مواد علاوه بر ذخيره انرژي نقش عايق حرارتي را نيز دارند. از مشكلات پيش روي تكنولوژي در اين زمينه، ذخيره انرژي به فرم مناسب است به نحوي كه در موقع لزوم بتوان آن را به فرم مورد نياز تبديل نمود. استفاده از سيستمهاي ذخيره انرژي نه تنها موجب افزايش عملكرد سيستم و اطمينان آن ميشود بلكه كاهش مصرف انرژي را نيز به همراه دارد. يكي از روشهاي نوين و كارآمد در زمينه ذخيره انرژي حرارتي استفاده از مواد تغيير فاز دهنده ميباشد. در اين مقاله به بررسي كارايي حرارتي آجرهاي مجهز به مواد تغيير فاز دهنده پرداخته شده است. نتايج بررسيها نشان ميدهد كه استفاده از مواد تغيير فاز دهنده ميزان شار حرارتي ورودي به ساختمان را تا 38 درصد كاهش ميدهد. همچنين افزايش تعداد حفره هاي مواد تغيير فاز دهنده در آجر موجب كاهش 11 درصدي شار حرارتي و بار سرمايشي ميشود.

يك راهكار متداول براي خنك كردن آب مورد نياز قسمتهاي مختلف يك واحد صنعتي استفاده از برجهاي خنك كن است. در اين مطالعه به مدلسازي برج هاي خنك كن پالايشگاه نفت شيراز پرداخته شده است و با توجه به اين مدل رياضي، ميزان آب جبراني در اين برجها با فرض عملكرد مناسب برج محاسبه شده است. نتايج اين مدلسازي نشان ميدهد ميزان آب جبراني اين برج با حالت عملكرد مناسب مطابقت دارد لذا براي كاهش ميزان مصرف آب بايد يك راهكار جايگزين ارايه گردد. در اين مطالعه راهكار استفاده از مبدلهاي پوسته و لوله اي و چيلر جذبي پيشنهاد گرديده و با توجه به شرايط اين واحد صنعتي از ميان انواع چيلرهاي جذبي، نوع دو اثره مناسب تشخيص داده شده است. اين چيلرها انرژي مورد نياز خود را از بخار توليدي در مولدهاي بخار پالايشگاه دريافت ميكنند. در اين مطالعه ميزان كارآيي مبدل بر ظرفيت سرمايي چيلر مورد نياز و در نهايت اثر ظرفيت سرمايي چيلر بر ميزان آب جبراني در برج خنك كن مورد نياز چيلر بررسي گرديده است و ميزان صر فه جويي در مصرف آب در مقايسه با حالت كنوني ارايه شده است. راهكار ديگري كه در اين مطالعه مورد بررسي قرار گرفته است استفاده از كولر هاي هوايي با آرايشهاي مختلف (سري، موازي و تركيبي) با برج خنك است كه هر چند آرايش سري و تركيبي اثر مناسبي در كاهش آب جبراني مورد نياز برج دارند اما از نظر مصرف انرژي راهكار چيلرهاي جذبي بسيار مطلوب تر مي باشد. در نهايت نيز اثر استفاده توام از چيلر جذبي و كولرهاي هوايي مورد تحليل قرار گرفته است.

با توجه به عدم جداسازي گرمايش آبگرم بهداشتي از گرمايش ساختمان در اكثريت مطلق موتورخانه هاي كشور و گرمايش منابع آبگرم بهداشتي به واسطه آب تغذيه گرمايش ساختمان، راندمان حرارتي تامين آب گرم بهداشتي در اين موتورخانه ها بسيار پايين ميباشد. يكي از راههاي مثمر ثمر و مقرون به صرفه براي تفكيك گرمايش منابع آبگرم بهداشتي از گرمايش ساختمان، استفاده از شيرهاي برقي در مسير رايزرهاي گرمايش ساختمان است. با انجام اين روش در زمانهايي كه صرفا نياز به گرمايش آبگرم بهداشتي مي باشد، با تشخيص و فرمان سيستم كنترل هوشمند موتورخانه، مسير آبگرم بهداشتي چرخانيده مي گردد تا با اين كار از اتلاف حرارت غير ضروري در ساختمان جلوگيري كرده و نيز با سرعت مناسب منبع آبگرم بهداشتي گرم گردد. در اين مقاله اصول كاركرد اين روش بهينه سازي، همراه با نتايج عملكردي در چندين ساختمان به صورت ميداني بررسي شده است.

در اين مقاله مفهوم جديدي از كاربرد لوله هاي گرمايي با عنوان لوله هاي گرمايي سرماساز (RHPs) معرفي شده است. چرخه عملكرد اين سيستم ها برق مصرف نكرده و انرژي گرمايي مورد نياز آنها را مي توان از منابع انرژي آنتالپي پايين نظير تابش خورشيدي و زمين گرمايي تامين كرد در اين مقاله ابتدا كاركرد دو نوع جذبي و اجكتوري از اين سيستم ها ارايه مي شود. سپس تحليل اكسرژي بر روي نوع اجكتوري صورت مي گيرد. از آنجا كه در لوله گرمايي تبريد از نوع اجكتوري منبع توليد بخار در خود لوله گرمايي ادغام مي شود، دستگاه آن ساده و مطلوب است.

در اين مقاله ابتدا براي يك ساختمان مسكوني كه داراي سيستم حرارت مركزي مي باشد انرژي گرمايشي آن توسط برنامه تدوين شده محاسبه ميشود. سپس با تغيير پارامترهاي موثر در ميزان انرژي گرمايشي ساختمان، مساله براي حالتهاي مختلف تحليل مي شود.
آنگاه يك شبكه عصبي انتشار برگشتي توسط نرم افزار Matlab ايجاد مي گردد. براي آموزش اين شبكه از الگوريتم آموزش نظارت شده استفاده مي شود. پس از آموزش اين شبكه تعدادي ساختمان تحت شرايط مختلف با روش دقيق و استفاده از هوش مصنوعي تحليل شده و نتيجه آنها با يكديگر مقايسه مي شود. از اين مرحله به بعد ديگر نيازي به حل مساله انرژي گرمايشي نيست و حجم عمليات كامپيوتري كاهش مي يابد. بهترين نتيجه با آموزش لونبرك ماركودت بدست آيد. با آموزش اين شبكه بدون نياز به محاسبه مي توان ميزان انرژي گرمايشي ساختمان را تحت هر شرايط دلخواه ديگري با دقت قابل قبول تخمين بزنيم. نتايج نشان مي دهد كه شبكه عصبي انتشار برگشتي به خوبي توانايي تخمين انرژي گرمايشي ساختمانها را دارد.

به دليل محدود بودن منابع انرژي حاصل از سوختهاي فسيلي، تلاش براي به كارگيري و گسترش استفاده از منابع نو و تجديدپذير انرژي مانند انرژي باد، نور خورشيد، امواج دريا و انرژي زمين گرمايي در جهان هر روز بيشتر مي شود. يكي از راه هاي بهره برداري از اين منابع انرژي، استفاده از پمپهاي گرمايي زميني است.
فرآيند طراحي پمپهاي گرمايي زميني، شامل مدلسازي سيستم و انتخاب بهينه پارامترهاي موثر بر كارايي و هزينه هاي اوليه و كاركرد سيستم است. با توجه به تعداد زياد متغيرهاي مستقل طراحي در سيستم هاي مرتبط با مبدل هاي زميني، محاسبات طراحي اين سيستم ها حجيم و زمان برند.
در مقاله حاضر، شيوه مدلسازي پمپ گرمايي زميني با سيكل بسته مبدل زميني افقي (HGHX) و استفاده از روش بهينه سازي.Nelder-Mead  براي انتخاب پارامترهاي طراحي ارايه شده است. براي انجام مدلسازي و بهينه سازي، برنامه كامپيوتري به زبان ويژوال بيسيك 6 تهيه شده و مدل سازي فني و اقتصادي يك نمونه پمپ گرمايي با سيكل بسته مبدل زميني افقي و بهينه سازي سيستم براي انتخاب پارامترهاي طراحي انجام شده است. در اين رابطه، با استفاده از روش بهينه سازي Nelder-Mead متغيرهاي طراحي جهت حداقل شدن مجموع هزينه هاي اوليه و كاركرد سيستم (تابع هدف) محاسبه شده و نتايج ارايه گرديده است. به علاوه، تغيير مقادير پارامترهاي طراحي با تغيير شرايط اقليمي و همچنين، تاثير هر يك از متغيرهاي طراحي بر هزينه كلي ساليانه سيستم بررسي شده اند.

با توجه به نياز تامين انرژي در بخشهاي مختلف، استفاده از سيستمهاي متنوع سرمايشي و گرمايشي مرسوم ميباشد. يكي از مهمترين دستگاههاي تهويه مطبوع كه در سالهاي اخير مورد استفاده قرار گرفته، پمپ حرارتي گازسوز است.
نظر به فراواني منابع گاز طبيعي در كشور ايران، استفاده از اين سيستمها ميتواند به عنوان يكي از دستگاههاي مفيد مدنظر قرار گيرد و بنابراين بررسي عملكرد آنها اهميت فراواني دارد. پمپ حرارتي گازسوز مورد نظر، از دو سيكل مهم ترموديناميكي يعني سيكل تبريد تراكمي بخار و سيكل موتور احتراق داخلي تشكيل شده و ارتباط سيكل موتور و سيكل تبريد از طريق كمپرسور حاصل شده است.
در اين مقاله مدلسازي اين سيستمها كه شامل اجزاي اصلي كمپرسور، كندانسور، اواپراتور، شير انبساط و موتور احتراق داخلي گازسوز جهت به حركت درآوردن كمپرسور مي باشد، صورت گرفته است. مدل ارايه شده قابليت تعيين مشخصه هاي عملكرد سيستم پمپ حرارتي گازسوز نظير ظرفيت سرمايش و گرمايش، توان مصرفي كمپرسور، بازده حرارتي موتور، سوخت مصرفي و ضريب عملكرد كل سيكل را دارد. در انتها نتايج حاصل از مدلسازي با نتايج تجربي براي يك نمونه پمپ حرارتي گازسوز مقايسه شده است. متوسط اختلاف نتايج در حالت سرمايش براي ظرفيت، سوخت مصرفي و ضريب عملكرد به ترتيب 7.4، 2.7، 9.6 درصد ميباشد. اين اختلاف نتايج در حالت گرمايش به ترتيب 4.4، 2.3،  5.5درصد حاصل گرديده است.

هواي داخل ساختمان ها و ساير فضاهاي بسته تحت تاثير عوامل و متغيرهاي فيزيكي متعددي مي باشد كه هر كدام بر راحتي و آسايش انسان ها تاثير دارند. در بسياري از مناطق گرم و خشك ايران از كولرهاي آبي براي خنك نمودن فضاها در تابستان استفاده مي شود.
در اين روش هواي محل مورد نظر بين 10 تا 20 بار در ساعت تعويض مي شود. از جمله عواملي كه بر روي عملكرد اين سيستم تاثير دارند، اندازه و محل قرارگيري دريچه هاي ورودي و خروجي هوا و سرعت عبور هوا از آن ها مي باشد. در اين تحقيق با استفاده از مدلسازي عددي تاثير محل قرارگيري دريچه هاي ورودي و خروجي، اندازه آن ها، سرعت هواي ورودي و همچنين حضور منبع توليد حرارت بر روي جريان هوا و توزيع دما در فضاهايي مانند اتاق و سوله صنعتي كه در فصل تابستان تهويه مي شوند مورد بررسي قرار گرفته است. با مطالعه نتايج مشخص شده است كه با استفاده از سيستم تهويه جابجايي، كه در آن دريچه هاي ورودي هوا به فضا در قسمت هاي پاييني ديوار قرار مي گيرد، با صرف ميزان هواي ورودي كمتري نسبت به سيستم تهويه اختلاطي مي توان شرايط آسايش حرارتي در فضاي تهويه شونده به خصوص در محل حضور ساكنين را ايجاد نمود. نتايج همچنين نشان داده است كه هواي گرمي كه معمولا در ارتفاعات بالاي فضا و منطقه زير سقف قرار مي گيرد بدو

تامين سرمايش ساختمان با استفاده از سيستم ذخيره سازي انرژي سرمايشي به روش يخ بسته بندي شده در اين مقاله بررسي شده است. به طور كلي در سيستم هاي ذخيره سازي انرژي سرمايشي امكان توليد و ذخيره انرژي سرمايشي در بازه زماني غير پيك مصرف برق وجود دارد. انرژي سرمايشي ذخيره شده تامين كننده قسمتي و يا همه بار سرمايشي ساختمان در ساعات پيك مصرف برق و اوج بار خنك كنندگي ساختمان مي باشد. به دليل محاسبه مصرف برق بر اساس تعرفه متغير بكارگيري سيستم ذخيره سازي انرژي سرمايشي كاهش هزينه مصرف برق را به دنبال خواهد داشت زيرا هزينه توليد انرژي سرمايشي در ساعات پرباري ده برابر بيشتر از بازه زماني كم باري يا شب مي باشد. علاوه بر آن در ساعات شب بازدهي چيلر به دليل كاهش دماي محيط بيشتر مي شود. از ميان روش هاي مختلف ذخيره سازي انرژي سرمايشي، سيستم يخ بسته بندي شده با بهره گيري از گرماي نهان ذوب يخ توان ذخيره سازي بيشتري را در فضاي يكسان نسبت به ساير سيستم هاي ذخيره سازي داراست.
ميزان شارژ و تخليه شارژ مخازن ذخيره سازي انرژي سرمايشي به منحني بار سرمايشي ساختمان در طول شبانه روز يا بازه زماني هفتگي بستگي دارد. هرچه نسبت اوج بار سرمايشي به كل بار سرمايشي ساختمان در يك دوره بيشتر باشد، بكارگيري از سيستم ذخيره سازي توجيه اقتصادي بهتري دارد.

در آزمايشگاهها و كارگاه هاي صنعتي، كنترل كيفيت هواي داخل به منظور ايجاد محيطي سالم براي افراد و همچنين حفاظت از وسايل و محصولات صنعتي صورت مي گيرد. سيستم هاي تهويه موضعي با ايجاد جريان هوا به سمت دريچه خروجي مواد پخش شده توسط منابع آلودگي را به بيرون هدايت مي كنند و سطح غلظت مواد آلاينده موجود در هوا را به سطح پايين و قابل قبولي مي رسانند. اين سيستمها، شامل يك هود مكنده هستند كه در مجاورت منبع توليد آلودگي قرار مي گيرد. در اين پژوهش، براي پيش بيني ميدان جريان هوا در هودهاي مستطيلي و دايره اي از نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. با استفاده از نتايج بدست آمده كانتورهاي اندازه سرعت و منحني اندازه سرعت گزارش شده اند. از آنجايي كه براي اندازه سرعت در خط مركزي دريچه هود، حل تحليلي وجود دارد، نتايج حاصل از حل عددي با اين حل مقايسه و تطابق خوبي بين نتايج مشاهده شده است. در مورد هودهايي كه در معرض جريان ثانويه عمود بر خط مركزي آنها قرار دارند، نتايج چنين نشان ميدهد كه با افزايش ابعاد دريچه و سرعت مكش هود اثر پوششي هود افزايش و با زياد شدن سرعت جريان ثانويه اين اثر كاهش مي يابد. با ثابت ماندن ابعاد دريچه و نسبت سرعت مكش هود به سرعت جريان ثانويه، خط جريان عبوري از مركز هود و در نتيجه اثر پوششي هود ثابت ميماند.

سيستم رتبه بندي ساختمان سبز در سال 1999 به منظور كاهش دادن مصرف انرژي و در كنار آن كاهش تاثيرات نامطل وب ساختمان ها بر محيط، توسط شوراي ساختمان سازي ايالات متحده طراحي و منتشر شد و سعي كرد تا اعمال نظارتي بر ساختمان هاي در حال ساخت يا كنترل مصرف انرژي ساختمان هاي موجود داشته باشد. با رعايت اين قانون، مصرف آب و انرژي در ساختمان كاهش يافته و ساختمان چه در حين ساخت و چه در طول عمر خود، تاثيرات نامطلوب خود بر محيط را به حداقل مي رساند. تاكنون ساختمان هاي بسياري در جهان با استفاده از اين سيستم، گواهي ساختمان سبز دريافت كرده اند و از هزينه اي كه صرف اين كار كرده اند پشيمان نيستند. زيرا بعد از مدتي اين هزينه ها جبران و ساختمان شروع به سوددهي مينمايد.
آنچه در ايران به آن نياز داريم توجه هرچه بيشتر به بخش انرژي و جلوگيري از هدررفت آن است. با توجه به حذف يارانه هاي انرژي در آينده نزديك، دولت ميتواند يارانه هاي جديدي را اينبار نه براي انرژي، كه براي ساختمان هايي اختصاص دهد كه با استفاده از قوانين ساختمان سبز ساخته مي شوند. مسلم است كه اين ساختمان ها بعد از مدت كوتاهي با توجه به مصرف انرژي پايين و كاهش آلودگي محيط زيست، تبديل به ساختمان هايي سودده براي جامعه خواهند شد.

در دنياي امروز خورشيد به عنوان يكي از منابع مهم انرژي به شمار ميرود و از آن براي گرمايش ساختمان هاي مسكوني، توليد انرژي الكتريكي و ايجاد آبگرم استفاده مي گردد.
در اينجا ساختمان يك مرغداري كه به صورت بسته و در شرايط آب و هوايي تهران مي باشد در نظر گرفته شده و با استفاده از نرم افزار carrier بار آن محاسبه شده است. سيستم گرمايش از كف به دليل سازگاري آن با سيستم خورشيدي انتخاب گرديده و با استفاده از روابط مربوطه محاسبات انجام شده است و سپس با استفاده از روابط موجود و به كمك نرم افزار maple سطح كلكتور خورشيدي مورد نياز براي جمع آوري انرژي خورشيدي محاسبه گرديده است