معدل أداء نظام التبرید التبخیرى المباشر تحت الظروف المصریة

نوع المستند : Original Article

المؤلف

مدرس الهندسة الزراعیة ; کلیة الزراعة بمشتهر ; جامعة بنها، مصر.

المستخلص

یهدف هذا البحث إلى دراسة العوامل التی تؤثر على معدل أداء نظام التبرید التبخیرى للوصول إلى المعدلات المثلى له، ویتم ذلک من خلال تطویر نموذج ریاضی للاتزان الحراری والکتلی للنظام للتنبؤ بالعوامل الهامة المؤثرة على معدل أداء النظام مثل درجة الحرارة والمحتوى الرطوبى وفاعلیة درجة الحرارة الرطبة ونقطة الندى وکذلک دلیل الحرارة والرطوبة وذلک تحت ظروف مختلفة وهی درجة حرارة الهواء المحیط بالنظام والمحتوى الرطوبى له وسرعة دخول الهواء وارتفاع الوسادة.
وقد اظهرت نتائج النموذج زیادة درجة حرارة الهواء الخارج من النظام بزیادة کلا من درجة حرارة الهواء الداخل والمحتوى الرطوبى له وسرعة دخوله وارتفاع الوسادة. انخفضت فاعلیة درجات الحرارة الرطبة بزیادة کلا من درجة حرارة الهواء الداخل وسرعته ومحتوى الرطوبى بینما زادت بزیادة طول الوسادة. انخفضت فاعلیة درجة حرارة نقطة الندى بزیادة کلا من درجة حرارة الهواء الداخل وسرعته ومحتوى الرطوبى بینما زادت بزیادة طول الوسادة. انخفض المحتوى الرطوبى للهواء الخارج من النظام بزیادة درجة حرارة الهواء الداخل وزیادة سرعته بینما زاد المحتوى الرطوبى للهواء الخارج من النظام بزیادة المحتوى الرطوبى للهواء الداخل وزیادة طول الوسادة. زاد دلیل الحرارة والرطوبة للهواء الخارج من النظام بزیادة کلا من درجة حرارة الهواء الداخل والمحتوى الرطوبى له وسرعة دخوله وارتفاع الوسادة. واتفقت نتائج درجة الحرارة المتنبأ بها مع نتائج درجات الحرارة المقاسة حیث تراوحت درجة الحرارة النظریة ما بین 17.027 – 29.978 °م بینما تراوحت درجة الحرارة المقاسة ما بین 19.605 – 30.748 °م عند نفس الظروف.

Boxem, G., S. Boink and W. Zeiler (2007). Performance model for small scale indirect evaporative cooler. In: Proceedings of Clima 2007 WellBeing Indoors, REHVA world congress. Paper No. 1676, 10 – 14 June, 2007, Helsinki, Finland.
Caliskan, H., A. Hepbasli, I. Dincer and V. Maisotsenko (2011). Thermodynamic performance assessment of a novel air cooling cycle: Maisotsenko cycle. Int. J. Refrig., 34: 980 – 990.
Camargo, J. R. (2005). An evaporative and desiccant cooling system for air conditioning in humid climates. J. Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. XXVII (2005): 243 - 247.
Camargo, J. R. and C. D. Ebinuma (2002). A mathematical model for direct and indirect evaporative cooling air conditioning systems. In: Proceedings of the ninth Brazilian congress of thermal engineering and sciences, CONEM.
Cengel, Y. A. (2006). Heat and Mass Transfer: A Practical Approach, McGraw-Hill Companies, Inc., Singapore.
Crum, D. R., J. W. Mitchell and W. A. Beckman (1987). Indirect evaporative cooler performance. ASHRAE Trans. 93 (1):1261 – 1275.
Cui, X., K. J. Chua, W. M. Yang, K. C. Ng, K. Thu and V. T. Nguyen (2014). Studying the performance of an improved dew-point evaporative design for cooling application. Applied Thermal Engineering, 63: 624 – 633.
DeShazer, J. A. and M. M. Beck (1988).  University of Nebraska report for northeast regional Poultry Project NE-127.  Agriculture Research Division, University of Nebraska, Lincoln.
Dowdy, J. A. and N. S. Karabash (1987). Experimental determination of heat and mass transfer co-efficients in rigid impregnated cellulose evaporative media. ASHRAE Trans., 93(2): 382 – 395.
El-Dessouky, H., H. Ettouney, and A. Al-Zeefari (2004). Performance analysis of two-stage evaporative coolers. Chem. Eng. J., 102 (3): 255 – 266.
El-Refaie, M. F. and S. Kaseb (2009). Speculation in the feasibility of evaporative cooling. Build. Environ. 44: 826 - 838.
Fehr, R. L., K. T. Priddy, S. G. McNeil and D. G. Overhults (1983).  Limiting swine stress with evaporative cooling in the Southeast. Transaction of the ASAE, 26(2): 542 - 545.
Heidarinejad, G., M. F. Farahani and S. Delfani (2010). Investigation of a hybrid system of nocturnal radiative cooling and direct evaporative cooling. Build. Environ. 45: 1521 - 1528.
Hirst, E. (1973). Efficiency of Energy Use in the United States. Oak Ridge National Laboratory, 179: 1299 - 1304.
Hunn, B. D. and J. L. Peterson (1997). Cost-effectiveness of indirect evaporative cooling for commercial buildings in Texas. ASHRAE Trans. 103: 434 - 447.
Incropera, F. P. and D. P. DeWitt (1990). Introduction to heat transfer. 2nd (Ed.), John Wiley and Sons, Inc. New York.
Maclaine-cross I. L. and P. J. Banks (1981). A general theory of wet surface heat exchangers and its application to regenerative evaporative cooling. J. Heat Transfer, 103 (3): 579 – 585.
Magee, T. R. and T. Branshurg (1995). Measurement of thermal diffusivity of potato, malt bread and wheat flour. Journal of Food Engineering, 25(2): 223 - 232.
Naphon, P. (2005). Study on the heat transfer characteristics of an evaporative cooling tower. International Communications in Heat and Mass Transfer 32: 1066 – 1074.
 Necati, O. M. (1985). Heat Transfer, McGraw-Hill Companies, Inc., Singapore, 1985.
Phillips, P. E. (2009). Using direct evaporative cooling and chilled water cooling. American Society of Heating. Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc.
Riangvilaikul, B. and S. Kumar (2010). An experimental study of a novel dew point evaporative cooling system. Energy Build, 42: 637 – 644.
Riangvilaikul, B. and S. Kumar (2010). Numerical study of a novel dew point evaporative cooling system. Energy and Buildings, 42: 2241 – 2250.
Santos, J. C., G. D. T. Barros, J. M. Gurgel and F. Marcondes (2013). Energy and exergy analysis applied to the evaporative cooling process in air washers.International Journal of Refrigeration. 36 (3): 1154 – 1161.
Watt, J. R. and W. K. Brown (1997). Evaporative Air Conditioning Handbook, 3rd Ed., The Fairmont Press, Inc., Lilburn, GA.
Zhan, C., X. Zhao, S. Smith and S.B. Riffat (2011). Numerical study of a M-cycle cross-flow heat exchanger for indirect evaporative cooling. Build Environ. 46: 657 – 668.
Zhan, C., Z. Duan, X. Zhao, S. Smith, H. Jin and S. Riffat (2011). Comparative study of the performance of the M-cycle counter-flow and cross-flow heat exchangers for indirect evaporative cooling e paving the path toward sustainable cooling of buildings. Energy, 36: 6790 - 6805.
Zhao, X., J. M. Li and S. B. Riffat (2008). Numerical study of a novel counter-flow heat and mass exchanger for dew point evaporative cooling. Appl. Therm. Eng., 28 (14 – 15):1942 – 1951.
Zhao, X., Z. Duan, C. Zhan and S. B. Riffat (2009). Dynamic performance of a novel dew point air conditioning for the UK buildings. Int. J. Low Carbon Technol., 4 (1): 27 – 35.