بهینه سازی ترمودینامیکی - اقتصادی سیکل تبرید آبشاری دو مرحله ای با در نظر گرفتن اثر مافوق گرم شدن و مادون سرد شدن مبردها

در این مقاله بهینه سازی ترمودینامیکی-اقتصادی یک سامانه سردسازی دو مرحله ای دی اکسید کربن - آمونیاک ( R717 - R744 ) جهت تحلیل پارامترهای عملکردی سامانه با در نظر گرفتن اثر مافوق گرم شدن و مادون سرد شدن مبردها بررسی شده است. متغیر های عملکردی پارامترهای دمای تقطیر، تبخیر، مقادیر فوق گرم و مادون سرد در هر دو مدار دما بالای آمونیاک (R717) و مدار دما پایین دی اکسید کربن (R744)، و اختلاف دما در مبدل حرارتی آبشاری میباشند و توان تبرید، دمای محیط و دمای فضای سرد به عنوان قیود مسئله در نظر گرفته شده اند. معادلات حاکم قوانین بقای جرم، انرژی و اگزرژی می باشند و جهت محاسبه هزینه سالیانه کل سامانه که شامل هزینه اگزرژی ورودی به سیستم و هزینه ی سرمایه گذاری سالیانه اجزا می باشد، از روابط اگزرژی و اقتصادی استفاده شده است. در نهایت با اعمال روابط فوق بر یک مسئله نمونه پس از بررسی اثر پارامتر های مختلف روی ضریب عملکرد، ارتباط بین شرایط عملکردی سامانه و هزینه های آن مشخص گردیده است. با برقراری تعادل بین هزینه های ناشی از اگزرژی ورودی و هزینه های سرمایه گذاری اولیه، متغیرهای عملکردی بهینه برای سیکل به گونه ای تعیین می شوند که منجر به کمینه شدن هزینه ی سالیانه کل سامانه گردند