view in publisher's site

Potential application of a novel integrated adsorption–absorption refrigeration system powered with solar energy in Australia

Highlights•Thermal performance study of a solar integrated AD–AB cooling system is performed.•Two solar system layouts with and without storage tank are investigated.•A considerable high cooling energy produces at low-grade solar thermal energy.•An economic analysis is performed to evaluate the feasibility of the solar system.•A stable system energy performance is obtained under different climate conditions.AbstractThis article presents a new effective utilization way of low-grade solar energy to produce cooling power with a novel integrated adsorption-absorption cooling system under climate conditions in Australia. In the integrated cooling system, the solution generation happens in the intermediate pressure, which is associated with the heat source temperature and can be adjusted according to the solution concentration and generation temperature. Two different solar system layouts with and without hot water storage tank are investigated. In the system without storage tank no cooling energy is generated at the beginning and ending cycle time and it reaches the maximum value of 16 kW around noon. While the maximum cooling capacity, 15 kW, is produced in the late afternoon between 14 h and 16 h along with higher cooling capacity at the beginning and ending cycle time in the system with storage tank. It is found that the average daily cooling capacity improve by 15% with better coefficient of performance by installing storage tank for a wide range of collecting area. Furthermore, the average daily coefficient of performance remains slightly stable at around 0.37 with expanding the solar collecting area. Results obtained from the economic analysis disclose that the lifecycle cost is minimised for the financially viable collector area of 34 m2. Moreover, the payback period of 10.46 years for the optimum collecting area indicates the high profitability of the solar energy application in the proposed cooling system in a 25-year project investment lifetime. The performance comparison among various solar systems indicates that the average daily specific cooling powers are as high as 106 and 121 Wkg−1 in the 1st and 2nd layouts respectively, which are achieved considerably greater than other systems operating at low driving hot water temperature of 60 °C. The low heat temperature required to run the proposed cooling system and the advantage of high solar radiation availability in Australia proves the high potentiality for operating the proposed system in most warm months.

کاربرد بالقوه یک سیستم تبرید جذبی - جذبی یکپارچه جدید که با انرژی خورشیدی کار می‌کند در استرالیا

نکات برجسته - بررسی عملکرد حرارتی یک سیستم خنک‌کننده یکپارچه خورشیدی AD - AB انجام می‌شود. * دو چیدمان منظومه شمسی با و بدون مخزن ذخیره‌سازی مورد بررسی قرار گرفته‌است. * انرژی سرمایشی بالا و قابل‌توجهی در انرژی گرمایی خورشیدی با درجه پایین تولید می‌شود. * یک تحلیل اقتصادی برای ارزیابی امکان‌سنجی منظومه شمسی انجام می‌شود. عملکرد انرژی سیستم پایدار تحت شرایط آب و هوایی مختلف به دست می‌آید. در این مقاله یک روش جدید بهره‌برداری موثر از انرژی خورشیدی با درجه پایین برای تولید برق خنک‌کننده با یک سیستم خنک کاری جذب - جذب جدید تحت شرایط آب و هوایی در استرالیا ارائه شده‌است. در سیستم خنک کاری یکپارچه، تولید محلول در فشار میانی اتفاق می‌افتد که با دمای منبع گرما مرتبط است و می‌تواند با توجه به غلظت محلول و دمای تولید تنظیم شود. دو چیدمان مختلف منظومه شمسی با و بدون مخزن ذخیره آب داغ مورد بررسی قرار گرفته‌است. در سیستم بدون مخزن ذخیره انرژی سرمایشی در آغاز و پایان چرخه تولید نمی‌شود و به حداکثر مقدار ۱۶ کیلووات در حوالی ظهر می‌رسد. در حالی که حداکثر ظرفیت سرمایشی، ۱۵ کیلووات، در اواخر بعد از ظهر بین ۱۴ تا ۱۶ ساعت همراه با ظرفیت سرمایشی بالاتر در آغاز و پایان زمان چرخه در سیستم با مخزن ذخیره‌سازی تولید می‌شود. دریافته شده‌است که ظرفیت سرمایشی متوسط روزانه با ضریب عملکرد بهتر با نصب مخزن ذخیره‌سازی برای محدوده وسیعی از ناحیه جمع‌آوری، ۱۵ % بهبود می‌یابد. علاوه بر این، میانگین ضریب عملکرد روزانه در حدود ۰.۳۷ با گسترش ناحیه جمع‌آوری خورشیدی ثابت باقی می‌ماند. نتایج به‌دست‌آمده از تجزیه و تحلیل اقتصادی نشان می‌دهد که هزینه چرخه عمر برای ناحیه جمع‌آوری مالی قابل دوام ۳۴ متر مربع به حداقل می‌رسد. علاوه بر این، دوره بازپرداخت ۱۰.۴۶ سال برای منطقه جمع‌آوری بهینه، سودآوری بالای کاربرد انرژی خورشیدی در سیستم خنک‌کننده پیشنهادی در طول عمر سرمایه‌گذاری پروژه ۲۵ ساله را نشان می‌دهد. مقایسه عملکرد بین سیستم‌های خورشیدی مختلف نشان می‌دهد که میانگین توان سرمایشی ویژه روزانه در چیدمان اول و دوم به ترتیب ۱۰۶ و ۱۲۱ Wkg - ۱ است که به طور قابل‌توجهی بیشتر از سایر سیستم‌هایی است که در دمای آب داغ ۶۰ درجه سانتیگراد کار می‌کنند. دمای پایین مورد نیاز برای اجرای سیستم خنک‌کننده پیشنهادی و مزیت در دسترس بودن اشعه خورشید بالا در استرالیا، پتانسیل بالای عملکرد سیستم پیشنهادی را در ماه‌های گرم اثبات می‌کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • ترجمه مقاله Energy Engineering and Power Technology
  • مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • ترجمه مقاله مهندسی انرژی و فن‌آوری قدرت
  • مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • ترجمه مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • ترجمه مقاله مهندسی صنایع و ساخت
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.