نمذجة آلات التبريد الامتصاصية ومحاكاتها باستخدام البرنامج EES

الملخص

تم في هذا البحث تقديم دراسة تحليلية وبرمجية لآلة تبريد امتصاصية أحادية المرحلة ذات استطاعة صغيرة باستخدام المحلول الثنائي (الماء، وبروميد الليثيوم). وبالاعتماد على الميزات الترموديناميكية لهذا المحلول العامل، وعلى المعادلات التفاضلية لتوازن الطاقة والكتلة لعناصر الدارة عند شروط حدية متغيرة للمولد؛ تم تحديد خصائص تشغيل الآلة لأغراض التكييف عند شروط حدية مختلفة لكل من المولد، والمبخر، والمكثف باستخدام البرنامج الحاسوبي EES، وتحليل تلك الخواص ومناقشتها.

بينت النتائج أن معامل الأداء يزداد مع ازدياد كل من درجة حرارة المولد والمبخر، ويسبب ازدياد درجة حرارة المكثف انخفاضاً في معامل أداء الدارة. ويمكن أن يستخدم المحلول الثنائي (الماء، وبروميد الليثيوم) لأغراض التكييف بمعامل أداء جيد، ودرجة حرارة منخفضة للمولد يمكن تأمينها عن طريق المجمعات الشمسية المسطحة، حيث تتميز تلك المجمعات ببساطة صنعها ورخص ثمنها.  تساعد هذه النتائج في اختيار ظروف التشغيل للنظم القائمة، وتحقيق التشغيل الأمثل لها.

In this research, a single stage vapor compression refrigeration machine with different refrigerants has been analyzed, studied, computed and tested. A computer simulation model EES (Engineering Equation Solver) has been used. The model is based on thermodynamic properties for these refrigerants and on detailed mass and energy balance for the cycle components at various boundary conditions.

The results show that increasing evaporator temperatures cause increasing in coefficient of performance and increasing in cold performance for cycle. The refrigerant Ammoniac “NH₃” gives the best cold performance and a high coefficient of performance for cycle. These results can be used in selecting operating conditions for existing systems and for maintain optimum operation of the system.