افزایش کارآیی سیستم سرمایش فوق بحرانی دی اکسیدکربن با استفاده از پس خنک کن جذبی

سیستم سرمایش فوق بحرانی دی اکسیدکربن (TCC) با تراکم دو مرحله ای ابزاری مناسب برای ایجاد دماهای پایین به شمار می رود، اما ضریب عملکرد آن بسیار کم است. در این پژوهش برای بهبود ضریب عملکرد این سیستم ، از یک مبدل حرارتی تحت عنوان پس خنک کن (AFC) استفاده شده است. وظیفه AFC این است که دمای مبرد خروجی از خنک کن گاز در سیستم TCC را تا کمترین میزان ممکن کاهش دهد. بار سرمایشی مورد نیاز در AFC توسط یک چیلر جذبی و گرمای مورد نیاز برای راه اندازی چیلر جذبی توسط حرارت بازیافت شده از گازهای داغ خروجی از کمپرسورها تامین شده است. انتخاب هایی که برای چیلر جذبی در نظر گرفته شده اند شامل؛ سیستم های جذبی تک اثره لیتیم برمایدی و آمونیاکی می باشد. پیکربندی های پیشنهادی در نرم افزار EES مدلسازی شده است واز دیدگاه انرژی و اگزرژی مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج نشان داد که در شرایط کاری یکسان و با استفاده از سیستم سرمایش جذبی آمونیاکی در قسمت AFC، می توان ضریب عملکرد بالاتری را برای سیستم TCC رقم زد (22% بالاتر). اما با استفاده از سیستم آمونیاکی، فاکتور کاربرد انرژی کل سیستم (EUF) ) و نیز راندمان اگزرژی آن به ترتیب 25% و 29% پایین تر است. نتایج تحلیل پارامتری نیز نشان داد که طراحی دقیق شرایط کارکرد یک سیستم سرمایش فوق بحرانی دی اکسیدکربن می تواند سهم بسزایی در بهبود عملکرد این سیستم داشته باشد. به گونه ای که ضریب عملکرد و EUF در سیستم ترکیبی با AFC لیتیم برمایدی می تواند به ترتیب تا میزان 7/4% و 4/59% نسبت به سیستم ترکیبی با AFC آمونیاکی بهبود پیدا کند. از سوی دیگر نتایج تحلیل اقتصادی بیانگر این مطلب است که با قیمت های فعلی برق و گاز در ایران، هزینه های سالانه سیستم ترکیبی که از سیستم سرمایش جذبی لیتیم برمایدی استفاده می کند در مقایسه با سیستم TCC غیر ترکیبی به میزان $3720 و در مقایسه با سیستم ترکیبی با AFC آمونیاکی به میزان $4590 کمتر می باشد.