Αξιοποίηση απορριπτόμενης θερμότητας για παραγωγή ψύξης μέσω διάταξης συγκλίνοντος - αποκλίνοντος ακροφυσίου

Abstract

Η παραγωγή θερμότητας συνοδεύει πάντα την μετατροπή της ενέργειας από τη μια μορφή σε μια άλλη ως παραπροϊόν. Είναι γνωστό ότι τεράστια ποσά θερμότητας απορρρίπτονται στο περιβάλλον από σταθμούς παραγωγής ενέργειας, βιομηχανίες, ακόμη και από τα αυτοκίνητά μας. Στο πλαίσιο αυτής της διπλωματικής εργασίας διερευνόνται οι διάφορες πηγές απορριπτόμενης θερμότητας και οι τρόποι με τους οποίους μπορούμε να αξιοποιήσουμε αυτή τη θερμότητα για θέρμανση, για παραγωγή ενέργειας αλλά και για παραγωγή ψυκτικής ισχύος. Στη χώρα μας η θερμοκρασία περιβάλλοντος έχει άμεσο αντίκτυπο στην ενεργειακή ζήτηση. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του Ελληνικού Ηλεκτρικού συστήματος είναι η μορφή του φορτίου αιχμής το οποίο παρουσιάζεται στο μέσο της ημέρας των θερινών μερών, κυρίως λόγω της χρήσης κλιματιστικών μηχανών μηχανικής συμπίεσης ατμού που είναι αρκετά ενεργοβόρες και απαιτούν μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέγειας. Στόχος, λοιπόν, αυτής της διπλωματικής είναι να μελετηθεί ο συμπιεστής ατμού διά δέσμης ρευστού ( διάταξη συγκλίνοντος-αποκλίνοντος ακροφυσίου ), ως μια μέθοδος παραγωγής ψύξης απλής, με χαμηλότερο κόστος εγκατάστασης και χαμηλότερο κόστος λειτουργίας εφόσον για την παραγωγή ισχύος μπορεί να αξιοποιεί, με ικανοποιητικό συντελεστή συμπεριφοράς, τη διαθέσιμη απορρριπτόμενη θερμότητα. Η μέθοδος παραγωγής ψύξης με διάταξη συγκλίνοντος – αποκλίνοντος ακροφυσίου συγκρίνεται, με τις, επίσης τροφοδοτούμενες από απορριπτόμενη θερμότητα, μεθόδους ψύξης διά απορρόφησης αμμωνίας-νερού, διά απορρόφησης νερού – διαλύματος βρωμιούχου λιθίου και προσρόφησης.

The heat always accompanies the conversion of energy from one form to another as a by-product. It is known that huge amounts of heat are released by power plants, industries, even from our cars. In this thesis we investigate various sources of waste heat and interesting ways we can use this heat for heating, power generation and cooling. In our country, the temperature has a direct impact on energy demand. A special feature of the Greek electricity system is the form of peak load which occurs in the middle of the day of summer parties, particularly through the use of air conditioning machines of mechanical compression, witch require large amounts of electricity. The aim, therefore, of this study is to investigate the steam jet ejector as a simple method of producing cooling power at a lower installation cost and lower operating costs as long as it can utilize available waste heat, with a satisfactory coefficient of performance. The cooling system of steam get ejector is also compared with other waste heat driven cooling systems such as ammonia-water absorption by water - lithium bromide adsorption and adsorption.