تحلیل تطبیقی عملکرد ترمودینامیکی کمپرسورهای مارپیچی و رفت و برگشتی در سیکل های تبرید به منظور بهینه سازی اقتصادی انتخاب نوع کمپرسور

در این پژوهش، عملکرد ترمودینامیکی دو نوع کمپرسور شامل کمپرسور مارپیچی و کمپرسور رفت و برگشتی دو مرحله ای در سامانه های تبرید و پمپ حرارتی دارای اختلاف زیاد بین دمای تبخیر و چگالش مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. هدف از این مطالعه ارزیابی تاثیر ساختار و فرآیند تراکم در دو فناوری مذکور بر ظرفیت سرمایشی، راندمان حجمی و ضریب عملکرد (COP) بوده است. داده های آزمایشگاهی برای کمپرسور مارپیچی با استفاده از داده های آزمایشگاهی موجود در یک مقاله مرجع گردآوری شد. برای کمپرسور رفت و برگشتی داده های مرجع از منابع معتبر صنعتی و فنی استخراج گردید. ارزیابی عملکرد دو سیستم بر اساس تحلیل انرژی، توازن جرم و آنتالپی و مقایسه منحنی Ph انجام شد. نتایج نشان داد که کمپرسور مارپیچی در شرایط دمای تبخیر بالاتر از ۵ درجه سانتی گراد راندمان حجمی و COP بالاتری دارد در حالی که کمپرسور رفت و برگشتی در دماهای بسیار پایین (-۵) تا ۲۰ درجه سانتی گراد به دلیل ظرفیت بیشتر اکونومایزر و تزریق موثرتر مبرد از نظر ظرفیت سرمایشی برتر است. همچنین تحلیل عملکرد نشان داد کمپرسور مارپیچی برای کاربردهای تهویه مطبوع و تبرید تجاری مناسب تر بوده، در حالی که کمپرسور رفت و برگشتی برای سامانه های گرمایش با دمای بالا نظیر تولید آب گرم بهداشتی و کاربردهای صنعتی عملکرد مطلوب تری دارد. در مجموع نتایج این پژوهش چارچوبی کمی برای انتخاب بهینه نوع کمپرسور در کاربردهای متنوع تبرید و گرمایش فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

کمپرسور مارپیچی ، سیکل تبرید ، ضریب عملکرد ، ظرفیت گرمایش ، کمپرسور رفت و برگشتی