بررسی اقتصاد حرارتی برای میزان انتقال حرارت بهینه در سیکل تبرید

چکیده

در این پژوهش میزان تبادل حرارت مبدل های حرارتی در سیکل داده شده و بهینه سازی آن در سیکل تبرید یا پمپ حرارتی با توان ورودی یا ظرفیت سرمایش‌ (گرمایشی) معین از لحاظ اقتصادی مورد بررسی قرار  گیرد. نسبت هزینه واحد قابلیت هدایت در انتهای گرم به انتهای سرد G  به عنوان یک متغیر اضافی مهم برای طراحی در نظر گرفته شده است . معادلات خلاصه شده ای بر حسب این کمیت در هر دو مبدل حرارتی سیکل ارائه شده است . نتایج نشان می دهد که وابستگی زیادی بین قیمت کل با نسبت دمای مطلق و نسبت هزینه واحد قابلیت هدایت انتهای گرم به انتهای سرد ، وجود دارد. در مثال ارائه شده با 1/ 0=  G ، ملاحظه می شود که قابلیت هدایت در مبدل حرارتی انتهای گرم در شرایط بهینه باید حدود سه برابر مبدل انتهای سرد باشد .

عنوان مقاله [English]

Allocation of Optimum Heat Transfer Inventory in a Refrigeration System

چکیده [English]

In this study. optimum allocation of heat transfer inventory for heat exchangers in a refrigeration system with specified power input or cooling capacity. and for a heat pump with specified heating capacity is investigated. The ratio of hot- to cold-end conductance unit cost ratio. G.was considered in the analysis as an additional variable of considerable importance to the designer Summarized equations are given in terms of unit cost of conductances of both  the heat  exchangers .the  results  show  a  strong  dependence  of the total  cost  on the  absolute  temperature  ratios  as  well as  the hot-to the cold-end  conductance cost  ratio. It  has been  demonstrated in  the given  example that  for G=0.1. The conductance of the hot-end  heat  exchanger is  about  three times  the cold-end  heat  exchanger.

[1].Bejan,A,"Theory of Heat Transfer-Irreversible Plants,"Int. J. Heat Mass Transf., 32, pp.1631-1639,1989.

 [2].Klein, S. A,"Design Considerations for Refrigeration Cycles," Int. J. Refrig., 15, No. 3, pp.181-185,1992

[3].Bejan,A.,"Power and Refrigeration Plants for Minimum Heat Exchanger Inventory." ASME J. Energy                Resour. Technol.,115,pp.148-150,1993.       

 [4].Bejan,A., Vargas,J.V.C.,and Sokolov,M.,"Optimal Allocation of a Heat-Exchanger Inventory in Heat Driven  Refrigerators,"Int.J.Heat Mass Transf.,38,pp.2997-3004,1995.             

[5].Wu ,c. ,Chen ,L. ,and  Sun,F.,"Effect of Heat Transfer Law on Finite-Time Exergoeconomic Performance of       Carnot Heat Pump," Energy Convers.Manage.,39,No.7,pp.579-588,1998.

 [6].d’Accadia,M,D.,and de  Rossi ,F. ,"Thermoeconomic  Optimization  of  a Refrigeration Plant."Int.J.Refrig .,21,No.1,pp,42-54,1998.  

 [7].Chen.L. ,Wu ,C. ,and Sun ,F. "Finite Time Thermodynamic Optimization or Entropy Generation      Minimization of Energy Systems ,"J.Non-Equilib .Thermodyn .,24,pp ,327- 359,1999