تحلیل عملکرد و تخریب اگزرژی بهینه برای سیستم‌های تبرید تراکمی بخار

تحلیل‌های بهبود عملکرد و تخریب اکسرژی به صورت عددی برای سیستم‌های تبرید تراکمی بخار با استفاده از r۲۲، r۱۳۴a، R۴۱۰A و R۷۱۷ انجام شد. قانون اول ترمودینامیک ترکیبی با تئوری انتقال حرارت تفاضل محدود و قانون دوم ترمودینامیک برای محاسبه COP، سطح مبدل حرارتی، بازگشت ناپذیری و افت اصطکاکی است که در مبدل‌های حرارتی مورد استفاده در این سیستم در دماهای مختلف چگالش و تبخیر اتفاق می‌افتد. اثرات آب سرد در یک خنک کننده، افت فشار سرد کن در میان مبدل‌های حرارتی، و سوپرشارژ در یک تبخیر کننده نیز در نظر گرفته شده‌است. دو پارامتر بدون بعد، که نشان‌دهنده صرفه‌جویی در هزینه اولیه و کل تخریب اکسرژی سیستم است، معرفی و ارزیابی شدند تا درجه بهینه‌ای از خنک کنندگی بدست آید. در مقایسه با دمای تبخیر، دمای چگالش نقش بسیار مهمی در تعیین درجه بهینه خنک کننده برای دستیابی به حداکثر صرفه‌جویی در هزینه اولیه ایفا می‌کند. علاوه بر این، درجات بهینه خنک کننده بدست‌آمده مطابق قانون دوم ترمودینامیک به طور ثابتی بالاتر از قانون اول ترمودینامیک است.

Performance enhancement and exergy destruction analyses were conducted numerically for vapor-compression refrigeration systems using R22, R134a, R410A, and R717. The first law of thermodynamics combined with finite-temperature-difference heat transfer theory and the second law of thermodynamics were applied to calculate the COP, heat-exchanger area, irreversibility, and friction loss that occurs in heat exchangers used in this system at various condensation and evaporation temperatures. The effects of cooling water in a subcooler, refrigerant pressure drop among heat exchangers, and superheating in an evaporator were also considered. Two dimensionless parameters, which represented initial cost saving and the total exergy destruction of the system, were introduced and evaluated to obtain the optimal degree of subcooling. Compared with evaporation temperature, condensation temperature plays a considerably more crucial role in determining the optimal degree of subcooling for achieving max