بهینه سازی مصرف انرژی در سیستم‌های تهویه مطبوع، یخچال و فریزر ساختمان با استفاده از انرژی زمین

به منظور کاهش مصرف انرژی در سیستم‌های تهویه مطبوع و برودتی، در این پژوهش یک سیستم مبتنی بر سیکل تبرید تراکمی بخار و استفاده از انرژی زمین، پیشنهاد شده است. این سیستم، انرژی مورد نیاز برای واحد‌های تهویه مطبوع، یخچال و فریزر یک ساختمان را به صورت مرکزی تامین می‌کند. واحد تقطیر این سیستم با استفاده از هوای خارج ساختمان و همچنین انرژی زمین، توسط دو مبدل حرارتی به صورت جداگانه و پشت سر هم خنک می‌شود. میزان مصرف انرژی برای یک ساختمان نمونه با محاسبات تحلیلی و همچنین استفاده از نرم‌افزارهای هاسیس و ترنسیس شبیه‌سازی شده است. نتایج محاسبات که شامل ضریب عملکرد سیستم، توان مصرفی کمپرسورها، کیفیت مبرد و دبی جرمی آن می‌شود با مقادیر سیستم‌ متداول مقایسه گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که با استفاده از واحد تقطیر آب خنک، دمای مبرد ورودی به شیر فشار شکن به طور قابل توجهی کمتر از دمای هوای خارج ساختمان می‌گردد. این موضوع افزایش قابل توجه ضریب عملکرد سیستم پیشنهادی و کاهش قابل توجه دبی جرمی مبرد را به همراه دارد. همچنین تاثیر کاهش دمای مبرد خروجی از واحد تقطیر بر اگزرژی مبرد، مورد بررسی قرار گرفته است.

Optimizing energy consumption in air conditioning system and refrigerator in residential buildings using ground energy

In order to reduce energy consumption in air conditioning and refrigeration systems, in this research, a system based on the vapor compression refrigeration cycle and ground energy use has been proposed. This system centrally supplies the energy needed for the air conditioning unit, refrigerator and freezer of a building. The condensing unit of this system is cooled separately and in series by two heat exchangers using outdoor air as well as ground energy. The energy consumption for a sample building is simulated by analytical calculations as well as the use of HYSSIS and TRANSYS softwares. The results of the calculations, which include the system performance coefficient, compressor power consumption, refrigerant quality and mass flow rate, have been compared with the values ​​of the conventional system. The results show that using the water cooled condenser unit, the inlet refrigerant temperature to the reducer valve is significantly lower than the outdoor air temperature. This significantly increases the performance of the proposed system and significantly reduces the refrigerant mass flow rate. The effect of reducing the exit refrigerant temperature of the condensing unit on the exergy of the refrigerant has also been investigated.