تحلیل پارامتری میزان انرژی مصرفی، عملکرد محسوس و نهان دو مبدل انرژی سه سیاله لوله-کانال و سه-کانال

در این مقاله، امکان‌سنجی جایگذاری مبدل سه-کانال به جای لوله-کانال در یک سیستم واقعی به عنوان بازیاب انرژی، بررسی و سپس مقایسه عملکرد دو مبدل انرژی برای شرایط آب و هوایی بدون بعد انجام می‌شود. در این مبدل، محلول خشک‌کن با یک غشای نیمه تراوا از هوای تهویه جدا می شود. رطوبت و حرارت بین دو سیال از طریق این غشا مبادله می‌شود و آب به عنوان سیال سوم، گرمای مازاد تولید شده را جذب و یا گرمای مورد نیاز محلول خشک‌کن را به آن باز میگرداند. در مبدل لوله-کانال، لوله های آب به عنوان سیال سوم از داخل کانال محلول خشک‌کن عبور می‌کند. در حالی که در مبدل سه-کانال که در این مقاله طراحی و مدل می‌شود، مجاری آب دو طرف کانال محلول خشک‌کن قرار دارند. معادلات بقای جرم و انرژی برای حجم کنترل سه سیال استخراج شده و با روش تفاضل محدود به کمک زبان برنامه نویسی فرترن حل می‌شود. اثر دو هندسه، بر روی مصرف انرژی، بازدهی محسوس و نهان این مبدل‌ها بررسی می‌گردد. نتایج نشان دهنده افزایش بازده نهان تا 5% و بازده محسوس تا 25% برای نسبت جرمی 1 در مبدل سه-کانال نسبت به لوله-کانال می‌باشد. همچنین ضریب بهبود هندسی بزرگتر از 1 پیش بینی می گردد.

parametric analysis of energy consumption, sensible and latent performance of two three-fluid energy exchangers: tube- channel and three- channel designs

this paper examines the feasibility of replacing a tube-channel heat exchanger with a three-channel heat exchanger in a real energy recovery system. the performance of both energy exchangers is then compared under dimensionless atmospheric conditions. in the three-fluid exchanger, a semi-permeable membrane separates the desiccant solution from the ventilation air. moisture and heat transfer between the two fluids through this membrane, while water, as the third fluid, either absorbs excess heat or returns the lost heat to the desiccant solution. in the tube-channel heat exchanger, water flows through tubes inside the desiccant solution channel. however, in the three-channel heat exchanger, water channels are placed on both sides of the desiccant solution channel. mass and energy conservation equations are derived and solved using the finite difference method in fortran. the study investigates the effect of different water channel geometries on energy consumption and the efficiency of both sensible and latent heat in these energy exchangers. results indicate that, for a mass ratio of 1, the three-channel heat exchanger shows up to 5% improvement in latent heat efficiency and 25% improvement in sensible heat efficiency compared to the tube-channel heat exchanger. additionally, the geometric improvement coefficient is predicted to be greater than 1.