محاكاة حاسوبية لأداء نظام تبريد مفتوح يعمل بالمزيل الرطوبة المدعوم بالطاقة الشمسية

المؤلفون

  • قحطان أ. منير المعھد العالي للعلوم والتقنیة – الواحات المؤلف
  • أمير أ. الفلاحي المعھد العالي للعلوم والتقنیة – الواحات المؤلف
  • الشيباني م. الشيباني المعھد العالي للعلوم والتقنیة – الواحات المؤلف

الكلمات المفتاحية:

أنظمة التبريد، مزيل الرطوبة، الطاقة الشمسية

الملخص

تم تقييم خصائص أداء نظام تبريد مفتوح يعمل بالمزيل الرطوبة المدعوم بالطاقة الشمسية باستخدام محاكاة حاسوبية. تم بناء وتطوير برنامج حاسوبي لمحاكاة تأثير مختلف ظروف التصميم والتشغيل على أداء المكونات الفردية التي يتكون منها النظام المحاكى. تشمل هذه المكونات سخان هواء شمسي من نوع اللوح المموج على شكل حرف V، ومزيل رطوبة دوار من هلام السيليكا، ومبرد حساس، ومبرد تبخيري. تم تقييم أداء النظام الكلي من حيث عدة معاملات تشمل درجة حرارة هواء التغذية، وسعة التبريد الحساسة، ومعامل أداء النظام. تم دمج تأثير معاملات التشغيل مثل درجة حرارة الهواء الخارجي، ومحتوى الرطوبة الخارجي، ودرجة حرارة التجديد، وكفاءات مزيل الرطوبة، وفعالية المبرد الحساس، وفعالية المبرد التبخيري في التحليل. تم استخدام بيانات طقس فعلية لكل ساعة لمدينة بنغازي في أيام صيفية صافية مختارة لتقييم أداء النظام خلال اليوم. تمت المحاكاة باستخدام تزويد مباشر بهواء ساخن من سخان الهواء الشمسي لتجديد طبقة مزيل الرطوبة. تمت محاكاة أداء سخان الهواء الشمسي ومزيل الرطوبة بشكل مستقل أولاً لتقييم توافقهما عند استخدامهما في النظام. أظهرت نتائج محاكاة أداء النظام الكلي أن فعالية المبادل الحراري، وفعالية المبرد التبخيري، والظروف المحيطة لها التأثير الرئيسي على أداء النظام. في حين كان تأثير أداء مزيل الرطوبة ودرجة حرارة التجديد على أداء النظام أقل وضوحًا. وجد أن النظام المحاكى يمكنه توليد تغذية هواء بارد بظروف راحة مقبولة لمعظم ساعات أيام الصيف الصافية النموذجية تحت ظروف الطقس المحلية في بنغازي. وجد أن درجة حرارة هواء التغذية التي تم الحصول عليها من النظام تكاد تكون ثابتة خلال الأيام المختارة وبمتوسط قيمة لبنغازي يبلغ 18 درجة مئوية.

التنزيلات

تنزيل البيانات ليس متاحًا بعد.

المراجع

R. V. Dunkle, "A method of solar air conditioning", Mech. and Chem. Eng. Transactions, Inst. Engrs., Australia, MC 1, Vol. 1, pp. 73-78, (May 1965).

W. F. Rush, J. Wurm, L. Wright and R. A. Ashworth, "A description of the solar-MEC field test installation", ISES Conf., Los Angeles, CA, (July-Aug. 1975).

J. S. Nelson, W. A. Beckman, J. Mitchell and D. J. Close, "Simulation of the performance of open cycle desiccant systems using solar energy", Solar Energy, Vol. 21, pp. 273-278, (1978).

R. K. Collier, R. S. Barlow and F. H. Arnold, "An overview of open-cycle desiccant cooling systems and materials", Trans. of the ASME, J. of Solar Energy Engineering, Vol. 104, pp. 28-34, (Feb. 1982).

W. M. Worek and D. Charoensupaya, "Parametric study of an open-cycle adiabatic, solid, desiccant cooling system", Energy, Vol. 13, No. 9, pp. 739-747, (1988).

I. L. Maclaine- cross, "High performance adiabatic desiccant open-cooling cycles", Trans. of the ASME, J. of Solar Energy Engineering, Vol. 107, pp. 102-104, (Feb. 1985).

K. A. Joudi and S. M. Madhi, "An experimental investigation into a solar assisted desiccant- evaporative air-conditioning system", Solar Energy, Vol. 39, No. 2, pp. 97-107, (1987).

E. Van den Bulck, J. W. Mitchell and S. A. Klein, "Design theory for rotary heat and mass exchangers-II. Effectiveness-number-of-transfer units method for rotary heat and mass exchangers", Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 28, No. 8, pp. 1587-1595, (1985).

P. J. Banks, "Coupled equilibrium heat and single adsorbate transfer in fluid flow through a porous medium-I. Characteristic potentials and specific capacity ratios", Chem. Eng. Sci., Vol. 27, pp. 1143-1156, (1972).

D. J. Close and P. J. Banks, "Coupled equilibrium heat and single adsorbate transfer in fluid flow through a porous medium-II. Predictions for a silica gel-air-drier using characteristic charts", Chem. Engng Sci., Vol. 27, pp. 1157-1169, (1972).

I. L. Maclaine- cross and P. J. Banks, "Coupled heat and mass transfer in regenerators- prediction using an analogy with heat transfer", Int. J. of Heat and Mass Transfer, Vol. 15, pp. 1225-1242, (1972).

P. J. Banks, "Prediction of heat and mass regenerator performance using nonlinear analogy method: Part 1- basis", Trans. of the ASME, J. of Heat Transfer, Vol. 107, pp. 222-229, (Feb. 1985).

P. J. Banks, "Prediction of heat and mass regenerator performance using nonlinear analogy method: Part 2- comparison of methods", Trans. of the ASME, J. of Heat Transfer, Vol. 107, pp. 230-238, (Feb. 1985).

E. Van den Bulck, J. W. Mitchell and S. A. Klein, "The use of dehumidifiers in desiccant cooling and dehumidification systems", Trans. of the ASME, J. of Heat Transfer, Vol. 108, pp. 684-692, (Aug. 1986).

N. K. Dhiman and G. N. Tiwari, "Performance of a two channel suspended flat plate solar air heater", Energy Convers. Mgmt., Vol. 24, No. 4, pp. 269-275, (1984).

P. Biondi, L. Cicala and G. Farina, "Performance analysis of solar air heaters of conventional design", Solar Energy, Vol. 41, No. 1, pp. 101-107, (1988).

K. G. T. Hollands, "Directional selectivity, emittance and absorptance properties of V- corrugated specular surfaces", Solar Energy, Vol. 7, No. 3, pp. 108-116, (1963).

A. A. M. Sayigh, Solar Energy Engineering, Academic Press, London, (1977).

K. G. T. Hollands and E. C. Shewen, "Optimization of flow passage geometry for air-heating, plate-type solar collectors", Trans. of the ASME, J. of Solar Energy Engineering, Vol. 103, pp. 323-330, (Nov. 1981).

K. A. Joudi and A. I. Mohammed, "Experimental performance of a solar air heater with a V-corrugated absorber, Energy Convers. Mgmt., Vol. 26, No. 2, pp. 193-200, (1986).

J. A. Duffie and W. A. Beckman, Solar Engineering of Thermal Processes, John Wiley & Sons, New York, (1980).

W. C. Swinbank, "Long wave radiation from clear skies", Quarterly J. of Royal Meteorological Society, Vol. 89, pp. 339, (1963).

B. A. Meyer, K. R. Randall, M. M. El-Wakil and J. W. Mitchell, "Interferometric investigation of convection in slat, flat plate and Vee-corrugated solar collectors", Solar Energy International Progress, Vol. 1, edited by T. Nejat Veziroglu, Pergamon Press, pp. 446-462, (1978).

S. K. Samdarshi and S. C. Mullick, "Generalized analytical equation for the top heat loss factor of a flat-plate solar collector with N glass covers", Trans. of the ASME, J. of Solar Energy Engineering, Vol. 116, pp. 43-46, (Feb-1994).

P. J. Lunde, Solar Thermal Engineering, John Wiley & Sons, New York, (1980).

ASHRAE Handbook of Fundamental, American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc., New York, (1985).

K. A. Joudi, "Some aspects of solar irradiance calculation", Proceedings of the Third Arab International Solar Energy Conference, edited by N. I. Al-Hamdani, S. A. Naman, S. M. Alawi, W. Y. Saman and A. A. Akrawi, Solar Energy Research Center, Baghdad, (Feb. 1988).

Edward E. Anderson, Fundamentals of Solar Energy Conversion, Addison-Wesley Pub. Co., New York, (1983).

S. A. Klein, J. A. Duffie and W. A. Beckman, "Transient considerations of flat plate solar collectors", Trans. of the ASME, J. of Engineering for Power, Vol. 96 A, No. 2, pp. 109-113, (1974).

T. S. Kang and I. L. Maclaine-cross, "High performance, solid desiccant, open cooling cycles", Trans. of the ASME, J. of Solar Energy Engineering, Vol. 111, pp. 176-183, (May 1989).

J. van Leersum, "An analytical examination of three open-cycle cooling systems", Trans. of the ASME, J. of Solar Energy Engineering, Vol. 106, pp. 312-321, (Aug. 1984).

Kahtan A. Moneer, "A Preliminary Computer Simulation of An Open Solar Assisted Desiccant Cooling System", M.Sc. Thesis, College of Engineering, University of Baghdad.

W. M. Worek and S. Dini, "Sorption equilibrium of a solid desiccant felt and the effect of sorption properties on a cooled-bed desiccant cooling system", Heat Recovery Systems & CHP, Vol. 6, No. 2, pp. 151-167, (1986).

التنزيلات

منشور

30-06-2025

كيفية الاقتباس

محاكاة حاسوبية لأداء نظام تبريد مفتوح يعمل بالمزيل الرطوبة المدعوم بالطاقة الشمسية. (2025). مجلة ليبيا للعلوم التطبيقية والتقنية, 13(1), 93-114. https://ljast.ly/ojs3504/index.php/ljast/article/view/59