مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل ترمودینامیکی پمپ حرارتی جدید ترکیبی- اجکتوری و مقایسه با پمپ حرارتی ترکیبی

نویسندگان
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
چکیده
در این مقاله تاثیر افزودن اجکتور بر عملکرد ترمودینامیکی پمپ حرارتی ترکیبی مورد بررسی قرار گرفت. با شبیه‌سازی سیکل جدید پمپ حرارتی ترکیبی- اجکتوری در نرم افزار EES، ابتدا تاثیر قطر محفظه اختلاط اجکتور در نتایج حاصله تحلیل شده و مشخص گردید که با انتخاب قطری در حدود 15mm نسبت انرژی اولیه (PER، نسبت انرژی حرارتی مفید خروجی به کل انرژی حرارتی اولیه ورودی) و نیز بازده قانون دوم پمپ حرارتی بیشینه گشته و دمای خروجی کمپرسور کمینه می‌شود. سپس، نسبت انرژی اولیه، بازده قانون دوم ترمودینامیک و دمای خروجی کمپرسور پمپ حرارتی جدید با نتایج حاصل برای پمپ حرارتی ترکیبی در مقدار و دمای یکسان گرمای ورودی مقایسه گردید. نتایج نشان داد که عملکرد آرایش جدید حداکثر 10 درصد از نظر نسبت انرژی اولیه و نیز در حدود 18 درصد از نظر بازده قانون دوم بالاتر از پمپ حرارتی ترکیبی است. همچنین با در نظر گرفتن محدودیت دمای خروجی کمپرسور امکان رساندن دمای منابع حرارتی موجود به دماهای بالاتر در سیستم معرفی شده جدید بیشتر بوده و این اختلاف بین دو سیستم به 35C می‌رسد. سرانجام، تحلیل میزان تلفات اگزرژی در اجزای سیستم‌ها نشان داد که در پمپ حرارتی معرفی شده، تلفات اگزرژی شیر انبساط، واجاذب، کمپرسور و جاذب کاهش پیدا کرده و باعث افزایش عملکرد سیستم پمپ حرارتی گردیده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Thermodynamic analysis of a new hybrid-ejector heat pump and comparison with the hybrid heat pump

نویسندگان English

Saeed Khalili Sarbangoli
Leili Garousi Farshi
Department of mechanical engineering, Faculty of Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده English

In this article the effect of using ejector on the thermodynamic performance of the hybrid heat pump is evaluated. With simulation of the new hybrid-ejector heat pump in the EES software, first the effect of the ejector mixing section diameter on the results is analyzed and it is concluded that a diameter of about 15mm makes the primary energy ratio (PER, the ratio of useful thermal energy output to the total initial heat energy input) and second law efficiency of the heat pump to be maximum and the exit temperature of the compressor to be minimum. Next, PER, second law efficiency and the compressor exit temperature of new heat pump are compared with those of the conventional hybrid heat pump at the same amount and temperature of the input heat. The results showed that the PER and second law efficiency of the new layout is maximum 10 percent and about 18 percent higher than those of the hybrid cycle respectively. It is also observed that with considering the restriction in compressor exit temperature, in new system, it is possible to increase the temperature of input heat 35C more compared to the increase that can be occurred in the hybrid system. Finally, the analysis of the relative exergy losses in the components of the systems revealed that in the new layout, the relative exergy losses of throttling valve, desorber, compressor and absorber were reduced and improved the performance of this cycle.

کلیدواژه‌ها English

hybrid heat pump
Waste Heat Recovery
compressor exit temperature
compressor exit pressure
ammonia/water