heat pipe in hvac

2

بررسی تاثیر استفاده از مبدل گرمایی لوله گرمایی در هاي تهویه مطبوع براي کاهش مصرف انرژي سیستم

سازي عدديبا استفاده از شبیه

دکتر صابونچی: استاد راهنما

دکتر نیلی: استاد داور

1394پاییز

سعید حیاتی جعفربیگی

3

فهرست

مقدمه

لوله حرارتی

ساختار و نحوه عملکرد

لوله حرارتی در مطبوع

بررسی تاثیرات

نتیجه گیري و پیشنهاد

منابع

4

مقدمه

اهمیت کاهش مصرف انرژي در صنایع

کاهش مصرف انرژي از طریق بازیابی

بازیابی انرژي و بهینه سازي مصرف در تهیه مطبوع

روشهاي مختلف بازیابی انرژي

5


لوله آب بندي شده محتوي سیال کاري

انتقال انرژي بوسیله تبخیر و میعان سیال کاري

[1]شماتیک از لوله حرارتینمایی

6


[2]سیال عامل آن چرخش ولوله حرارتی عملکردنمایش اصول

7


[3]سیال عامل آن چرخش ولوله حرارتی عملکردنمایش اصول

8

گرمایی هاي لوله عمومی مزایاي

برابر مفتول مسی مشابه 1000( باال حرارتی هدایت قابلیت(

انتقال حرارت باال در اختالف دماي پایین

باال اطمینان قابلیت

9

لوله حرارتی در تهویه مطبوع

چرا لوله حرارتی؟

عدم نیاز به انرژي ورودي

تعمیر و نگهداري کمتر(نبود قطعات متحرك(

نصب آسان

10


کمربند لوله حرارتی

بازیاب لوله حرارتی

[4] کمربند لوله حرارتی [4] بازیاب لوله حرارتی

11


[5] نصب کمربند لوله حرارتی

[4] نصب بازیاب لوله حرارتی

12

بررسی و مقایسه عددي تاثیرات لوله حرارتی در تهویه مطبوع

:معادالت حاکم

�� = 1.1 × �� × ∆� [6]

�� = 0.68 × �� × (�� − ��) [6]��= �� + ��

�̇� =�� ×(��)

��[6]

�� =��

��

13


زداهاي رطوبتوري سیستمبهره در افزایشحرارتی لوله استفاده از کمربند -1

[2] شماتیک فرآیند رطوبت زدایی با کویل سرمایشی

رطوبت زدا بدون لوله حرارتی) الف

CoolingCoil

Airflow AirflowT1 T2

14


آنالیز انرژي:شرایط هواي عبوري از کویل

��

33℃ = 91.4℉ 28℃ = 82.4℉ 14.5℃ = 58.1℉ 14.1 = 57.38℉

�̇ = 1.4�� = 3000��

:دبی حجمی هواي عبوري

15



رطوبت زدا همراه با کمربند لوله حرارتی) ب

T1

[4] واحد هواساز همراه با لوله حرارتی [4]نحوه قرارگیري کمربند لوله حرارتی حول کویل

16



رطوبت زدا همراه با کمربند لوله حرارتی) ب

2: هاتعداد ردیف لولهمس: هاپرهجنس 10:اینچها در پرهتعداد

مترمربع 13/2: مساحت

R410: مبرد

[7]

17


آنالیز انرژي:شرایط هواي عبوري از کویل و کمربند لوله حرارتی

�̇ = 1.4�� = 3000��

:دبی حجمی هواي عبوري

��

33℃91.4℉

28℃82.4

27.5℃81.5℉

26.8℃80.24℉

14.5℃58.1℉

14.1℃57.38℉

20℃68℉

16℃60℉

18


:آنالیز انرژي و مقایسه نتایج

:رطوبت زدا بدون لوله حرارتی

��

32.2kw 50.64kw 82.84kw 0.39

:حرارتیلوله با رطوبت زدا

��

22.64kw 50.64kw 73.3kw 0.3

19


:آنالیز انرژي و مقایسه نتایج

20


پیش سرد لوله حرارتی 2-1:آنالیز انرژي و مقایسه نتایج

سرمایش کویل 2-3

بازگرم لوله حرارتی 3-4

21


آنالیز سیستم از دیدگاه آسایش حرارتی

درصد رطوبت نسبی

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

رشد کپک

حاشیه امن

ASHRAE توصیه

مشکالت سالمتی

22


45°C @ 30% RH

35°C @ 80% RH

20°C @ 90% RH

35°C @ 20% RH

شرایط آسایشتا 20 24°C, تا 40 70% RH

23


هواي گرم و مرطوب

32°C

آب چگالیده از هوا کویل بازگرم هوا

هواي مناسب

18- 22°C

2120 CFM

24


45°C @ 30% RH

35°C @ 80% RH

20°C @ 90% RH

35°C @ 20% RH

براساس یک دماي میانگین.C @ 58% RH° 32 ,شرایط هوا-بار سرمایش 51.3kW-بار گرمایش 7.2kW-مجموع بار 58.5kW

25


32 °C @ 58% RH

پیش سرد کن


جریان هوا CoolingCoil

25.6/23.5°C 11.6/11.2°C

جریان هوا

بازگرم کن


18/13.8°C

26


[9]

27


[9]

28


سرد لوله حرارتیپیش : 1-2

سرمایش کویل و رطوبت گیري: 2-3

لوله حرارتیبازگرم : 3-4

12

3 4

29


12

3 4

در حضور لوله حرارتیسرمایش کویل -پیش سرد لوله حرارتی 7.2kW-بازگرم لوله حرارتی 7.2kW-بار سرمایش جدید کویل 44.1kWصرفه جویی 14.4kW

30


استفاده از بازیاب لوله حرارتی در بازیابی انرژي هواي گرم ورودي یا خروجی در -2تهویه مطبوع

اختالف دماي باال بین هواي ورودي و خروجی

حجم زیاد هواي ورودي و خروجی

31



اینچ 0/5: قطر لوله حرارتیمس: جنس پره

12: تعداد پره در یک اینچR410: مبرد

32



T1 T2 T3 T4 FLOW �̇�� = �̇�

�

4.4 12.8 25 16.7 1000CFM 4.7��

33


34

مزایاي لوله حرارتی در تهویه مطبوع

بدون آالیندگی

قابل سایزبندي براي واحدهاي هواساز

رطوبت زدایی آسان

بدون تعمیر و نگهداري

عدم نیاز به انرژي ورودي براي راه اندازي

[4]

35

گیري و پیشنهاد نتیجه

گیري نتیجه•

پیشنهاد•

صنایعاستفاده از لوله حرارتی در

طراحی لوله حرارتی در ایران

ایرانساخت لوله حرارتی در

کاربرد در واحدهاي هواساز در مناطق گرم و مرطوب

افزایش راندمان رطوبت زداها در مناطق گرم و مرطوب

بهینه سازي مصرف انرژي با هزینه کم

صرفه جویی در مصرف انرژي

36

منابع

[1] http://www.thermalfluidscentral.org/.

[2] Dunn, P.D.; Reay, D.A.: Heat Pipes, Pergammon, 1994.

[3] (2013). http://www.electronics-cooling.com/.

[4] http://www.heatpipe.com/.

[5] R. Meskimmon, "water heat pipes," SPC, Ed., ed.

[6] 1387, یزدا: سایکرومتریک, سلطاندوست. م .

[7] www.wikipedia.org

[8] Dunn, P.D.; Reay, D.A.: Heat Pipes, Pergammon, 1994.

[9] www.spcoils.co.uk

مایعاتطراحی جداکننده سانتریفیوژ جهت جداسازي

37

تشکر و قدردانی

مایعاتطراحی جداکننده سانتریفیوژ جهت جداسازي

با تشکر از دکتر صابونچی که در حل این پروژه مرا

. یاري کردند

heat pipe in hvac

Engineering