عنوان: ارائه راهبرد عملکرد مناسب سیستم پمپ حرارتی هوا به هوای جریان متغیر کوپل با ساختمان ارائهکننده: آقای احسان باقری فهرجی استاد راهنما: دکتر مهدی معرفت استاد ناظر داخلی اول: دکتر علی جعفریان دهکردی استاد ناظر داخلی دوم: دکتر قاسم حیدری نژاد استاد ناظر خارجی اول: دکتر عباس عباسی استاد ناظر خارجی دوم: دکتر محمدحسن سعیدی
نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر هادی پاسدار مکان: سمینار 1- تاریخ: 97/12/11 ساعت: 15:00
چکیده: تکنولوژي پمپ حرارتي از آن جهت که يکي از روشهاي تامین آسایش حرارتی با استفاده از منابع انرژي مانند هوا يا زمين ميباشد، بصورت گسترده در سراسر جهان مورد استفاده قرار ميگيرد. پمپهاي حرارتي در زمان تامین آسایش حرارتی بدلیل تغییر دمای محیط و اتاق، رفتار ساکنان و ... به بارهاي حرارتي متغير متصلند و ميبايست قابليت کنترل ظرفيت با توجه به ميزان بار مورد نیاز را داشته باشند. يکي از راههاي کنترل ظرفيت پمپ حرارتي، سيستم جريان متغير مبرد ميباشد. در پمپهای حرارتی جریان متغیر مبرد تامین بار حرارتی مورد نیاز در شرایط محیطی متفاوت با تغییر دور کمپرسور صورت میگیرد و سیستم علاوه بر حالت پایا حالات گذرا را نیز در بسیاری مواقع تجربه میکند. همچنین نظر به تاثیرگذاری متقابل ساختمان و پمپ حرارتی بر یکدیگر با توجه به دمای محیط و اتاق، مدلسازی مناسب سیستم پمپ حرارتی و ساختمان بصورت توامان بمنظور بررسی عملکرد و ارائه راهبرد مناسب برای کارکرد صحیح سیستم ضروری میباشد. در رساله حاضر مدلسازي ديناميکی سيستم پمپ حرارتي جريان متغير هوا به هوای کوپل با ساختمان در حالت گرمایش بمنظور ارائه راهبرد عملکرد مناسب انجام گرفتهاست. بدین منظور برای مدلسازی پمپ حرارتی مبدلهای حرارتی بصورت متغیر با زمان به روش مرز متحرک با شرایط مرزی اصلاح شده و کمپرسور و شیر انبساطی بدلیل شرایط گذرای حرارتی سریعتر نسبت به مبدلها، بصورت پایا مدل شده اند. سپس کد نویسی و کوپل مدل اجزا در نرم افزار متلب انجام شدهاست. مدل ديناميکي ساختمان نیز در نرم افزار انرژی پلاس در اقليم آب و هوايي سرد و معتدل تبریز و گرم و خشک تهران برای اتاق نمونه 600 استاندارد انسی-اشری با مصالح مختلف انجام شدهاست و میزان بار حرارتی مورد نیاز ساختمان بررسی شدهاست. سپس مدل دینامیکی پمپ حرارتی و ساختمان با یکدیگر از طریق نرمافزار متلب و کد GUI MLE+ کوپل شدهاند. دمای اتاق و دمای محیط به عنوان پارامتر ورودی به مدل پمپ حرارتی و دمای هوای تامین کننده به عنوان پارامتر ورودی به مدل ساختمان میباشد. بمنظور ارائه راهبرد عملکرد سیستم دمای تنظیم اتاق 22 درجه سانتیگراد و میزان انحراف از آن نیم درجه در نظر گرفته شدهاست. پس از بررسیهای گوناگون پارامتر کنترلی مناسب میزان شیب دمای اتاق در نقاط حداقل و حداکثر دمای اتاق انتخاب شده و پارامتر عملکردی نیز دور کمپرسور میباشد. مقایسه راهبرد عملکرد ارائه شده با راهبرد عملکرد موجود حاکی از کاهش مصرف انرژی بمیزان متوسط 2 درصد در ساختمان بدون عایق و بمیزان متوسط 4 درصد در ساختمان با عایق میباشد. همچنین نوع اقلیم آب و هوایی تاثیری در کاهش مصرف انرژی ندارد. بنابراین در نظر گرفتن شیب دمای ساختمان بمنظور اعمال تغییر دور کمپرسور کاهش مصرف انرژی را در پی خواهد داشت و با مدلسازی پمپ حرارتی و ساختمان و بدست آوردن مقادیر پارامترهای عملکردی(دور کمپرسور) و کنترلی(شیب دمای اتاق)، میتوان از راهبرد عملکردی برای اقلیمها و مصالح مختلف ساختمان بمنظور کاهش مصرف انرژی استفاده نمود
کلمات کلیدی:پمپ حرارتي، جريان متغير مبرد، مدل ديناميکي، راهبرد عملکرد، آسایش حرارتی، کاهش مصرف انرژی
|