Θερμοδυναμική ανάλυση συστήματος ηλιακής ψύξης υβριδικού κύκλου απορρόφησης εγχυτήρα

Κτωρίδης, Μιχάλης; Ktoridis, Michalis

dc.contributor.author	Κτωρίδης, Μιχάλης	el
dc.contributor.author	Ktoridis, Michalis	en
dc.date.accessioned	2020-04-26T13:57:01Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50235
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17933
dc.rights	Default License
dc.subject	Εγχυτήρας	el
dc.subject	Ηλιακή ψύξη	el
dc.subject	Υβριδικός κύκλος	el
dc.subject	Απορρόφηση	el
dc.subject	Θερμοδυναμική ανάλυση	el
dc.subject	Thermodynamic analysis	en
dc.subject	Injector	en
dc.subject	Hybrid cycle	en
dc.subject	Absorption cycle	en
dc.subject	Solar cooling system	en
dc.title	Θερμοδυναμική ανάλυση συστήματος ηλιακής ψύξης υβριδικού κύκλου απορρόφησης εγχυτήρα	el
dc.title	Thermodynamic analysis of hybrid injector absorption cycle solar cooling system	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Θερμοδυναμική	el
heal.classification	Thermodynamic	en
heal.dateAvailable	2021-04-25T21:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-10
heal.abstract	Το ενδιαφέρον για τη χρήση ηλιακών συστημάτων ψύξης για κλιματισμό ή ψύξη έχει αυξηθεί συνεχώς. Η ηλιακή ψύξη αποτελείται από πολλά ελκυστικά χαρακτηριστικά και είναι ένα μονοπάτι προς ένα πιο βιώσιμο ενεργειακό σύστημα. Σε σύγκριση με την ηλιακή θέρμανση, το φορτίο ψύξης, ιδιαίτερα για τις εφαρμογές κλιματισμού, είναι γενικά σε φάση με την ηλιακή ακτινοβολία. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η δημιουργία θεμελιώδους βάσης για περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη στον τομέα της ηλιακής ψύξης. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία θα παρουσιαστεί μια επισκόπηση των πιθανών συστημάτων για ηλιακά συστήματα ψύξης και κλιματισμού. Εφαρμόζεται η έννοια του «Διαδρόμου ηλιακής ψύξης», συμπεριλαμβανομένης της συζήτησης της πηγής ενέργειας προς τον συλλέκτη και της επιλογής του κύκλου ψύξης για να ταιριάξει το φορτίο ψύξης. Παρουσιάζονται επίσης συνοπτικές πληροφορίες και συγκρίσεις διαφόρων κύκλων ψύξης. Η απόδοση των ηλιακών συστημάτων ψύξης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις τοπικές συνθήκες. Η απόδοση ενός συστήματος κλιματισμού ηλιακού διαύλου σε διαφορετικές τοποθεσίες θα συγκριθεί συνεπώς σε αυτή τη διατριβή. Τα ηλιακά συστήματα ψύξης μπορούν να λειτουργούν αποτελεσματικά σε χώρους όπου υπάρχει επαρκής ηλιακή ακτινοβολία και καλή δεξαμενή θερμότητας. Ένα σύστημα ψύξης με εκτόξευση με ηλιακή ενέργεια επιλέχθηκε ως μελέτη περίπτωσης για περαιτέρω διεξοδική έρευνα. Μια πηγή θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την οδήγηση του κύκλου ψύξης του εγχυτήρα, καθιστώντας το σύστημα κατάλληλο για ενσωμάτωση με τον ηλιακό θερμικό συλλέκτη. Η ανάλυση του συστήματος εκτόξευσης με ηλιακή ενέργεια ξεκινά με ανάλυση σταθερής κατάστασης. Η απόδοση του συστήματος εξαρτάται από την επιλογή του ρευστού εργασίας (ψυκτικό μέσο), των συνθηκών λειτουργίας και της γεωμετρίας του εκτοξευτήρα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορα είδη ψυκτικών μέσων. Επίσης, τα θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά του ψυκτικού επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση του κύκλου. Ένας κύκλος ψύξης εγχυτήρα που χρησιμοποιεί φυσικά υγρά εργασίας δημιουργεί καλές επιδόσεις και μειώνει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, καθώς τα παραδοσιακά υγρά εργασίας, CFC και HFC είναι ισχυρά κλιματικά αέρια. Περαιτέρω, η ανάλυση εξέργειας χρησιμοποιείται ως εργαλείο για τον προσδιορισμό των βέλτιστων συνθηκών λειτουργίας και για τη διερεύνηση των απωλειών στο σύστημα. Η ανάλυση εξουσίας δείχνει ότι η κατανομή των μη επαναληψιμότητας στον κύκλο μεταξύ συστατικών εξαρτάται έντονα από τις θερμοκρασίες λειτουργίας. Οι σημαντικότερες απώλειες στο σύστημα είναι στον ηλιακό συλλέκτη και στον εκτοξευτήρα. Οι απώλειες στον εγχυτήρα υπερισχύουν των συνολικών απωλειών στο σύστημα. Στην πράξη, το χαρακτηριστικό φορτίου ψύξης και η ηλιακή ακτινοβολία δεν είναι σταθερά. Επομένως, μια δυναμική ανάλυση είναι χρήσιμη για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών του συστήματος καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους και τη διαστασιολόγηση των σημαντικών συνιστωσών του υποσυστήματος ηλιακού συλλέκτη, όπως δεξαμενές αποθήκευσης. Το τελικό τμήμα της εργασίας θα ασχοληθεί με τον εκτοξευτήρα, το βασικό συστατικό του κύκλου ψύξης του εγχυτήρα. Τα χαρακτηριστικά του πραγματικού εκτοξευτήρα φαίνεται να είναι αρκετά περίπλοκα και η απόδοσή του είναι δύσκολο να προσδιοριστεί μόνο μέσω θεωρητικής ανάλυσης. Προτεινόμενες διαδικασίες σχεδιασμού και εμπειρικές εξισώσεις για έναν εκτοξευτήρα προσφέρονται σε αυτή τη διατριβή. Προβλέπονται επίσης προκαταρκτικά αποτελέσματα δοκιμών για μία σταθερή διάσταση εγχυτήρα χρησιμοποιώντας R134a ως ψυκτικό μέσο.	el
heal.abstract	The interest in using solar cooling systems for air conditioning or cooling has been steadily increasing. Solar cooling consists of many attractive features and is a pathway to a more sustainable energy system. Compared to solar heating, the cooling load, especially for air conditioning applications, is generally in phase with solar radiation. The purpose of this thesis is to provide a fundamental basis for further research and development in the field of solar cooling. This thesis will present an overview of possible solar cooling and air conditioning systems. The concept of "Solar Cooling Corridor" applies, including discussing the source of energy to the collector and selecting the cooling cycle to match the cooling load. Summary information and comparisons of different cooling cycles are also presented. The efficiency of solar cooling systems largely depends on local conditions. The performance of a solar channel air conditioning system in different locations will therefore be compared to this thesis. Solar cooling systems can work efficiently in places where there is adequate solar radiation and a good heat storage tank. A solar-powered cooling system was selected as a case study for further in-depth research. A low temperature heat source can be used to drive the coolant cycle of the injector, making the system suitable for integration with the solar thermal collector. The analysis of the solar launch system begins with a steady state analysis. The performance of the system depends on the choice of working fluid (refrigerant), operating conditions and geometry of the launcher. The results show that different types of refrigerants can be used. Also, the thermodynamic characteristics of the refrigerant significantly influence the cycle performance. An injector cooling cycle that uses natural working fluids creates good performance and reduces environmental impacts, as traditional working fluids, CFCs and HFCs are strong climate gases. Further, the extraction analysis is used as a tool to determine optimal operating conditions and to investigate system losses. Power analysis shows that the distribution of non-repeatability in the cycle between components is strongly dependent on operating temperatures. The most significant losses to the system are in the solar collector and in the launcher. Injector losses outweigh the total system losses. In practice, the cooling charge characteristic and the solar radiation are not constant. Therefore, a dynamic analysis is useful for identifying system characteristics throughout the year and dimensioning important components of the solar collector subsystem, such as storage tanks. The final part of the work will deal with the launcher, the essential component of the injector cooling cycle. The characteristics of the actual launcher appear to be quite complex and its performance difficult to determine only by theoretical analysis. Proposed design procedures and empirical equations for a launcher are offered in this thesis. Preliminary test results for a fixed injector dimension using R134a as refrigerant are also provided.	en
heal.advisorName	Κορωνάκη, Ειρήνη	el
heal.committeeMemberName	Κορωνάκη, Ειρήνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	219 σ.
heal.fullTextAvailability	false