تحلیل و بهینه سازی ترمودینامیکی و اگزرژواکونومیکی چرخه گکس استاندارد آمونیاک -آب

در این مقاله، چرخه تبرید جذبی گکس استاندارد از لحاظ ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی مورد بررسی قرار گرفته و بهینه سازی آن با هدف به دست آوردن بیشترین مقدار ضریب عملکرد ( یا بازده اگزرژی) یا کمترین مقدار هزینه محصول انجام شد. با نوشتن معادلات بالانس جرمی، انرژی و اگزرژی برای اجزای مختلف سیستم، تحلیل ترمودینامیکی سیستم انجام می شود و با حل همزمان معادلات بالانس اگزرژی – اقتصادی که برای تک تک اجزای سیستم اعمال شده است، آنالیز اقتصادی سیستم تحلیل خواهد شد. با تعریف قوانین اول و دوم ترمودینامیک و همچنین تعریف هزینه واحد اگزرژی محصول نهایی سیستم مورد نظر تحلیل و بهینه سازی می گردد. در سیستم طرح شده، برای بهینه سازی سیستم، پارامترهای کلیدی سیستم، دمای ژنراتور، دمای کندانسور و اختلاف غلظت محلول غلیظ و رقیق به عنوان متغیر های بهینه سازی انتخاب می شوند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که در مقایسه با حالت بهینه ترمودینامیکی( بالاترین ضریب عملکرد و یا بازده اگزرژی)، کمترین مقدار هزینه واحد محصول در دمای ژنراتور پایین‌تری، به دست می‌آید. نتایج بهینه سازی حاکی از این است که در شرایط کمترین مقدار هزینه واحد محصول، ضریب عملکرد و بازده قانون دوم به ترتیب 0.602 و 0.508بدست می آید که این معیارهای عملکردی در مقایسه با مقادیر ماکزیمم آنها به ترتیب 57.2% و 57.35% کمتر است.

Thermodynamic and exergoeconomic analysis and optimization of a Standard ammoniawater generatorabsorber heat exchange (GAX) based absorption refrigeration cycle

In this article, a standard GAX absorption refrigeration cycle is investigated from the viewpoints of thermodynamics and thermos economics and its optimization is performed with the aim of obtaining maximum COP (or maximum exergy efficiency) or minimum unit product cost. The thermodynamic analysis of this system is done by applying the mass, energy and exergy balance equations on different components of the system, and its economic analysis is performed by solving simultaneously, the exergyeconomics equations for each of the system components. The system is analyzed and optimized by defining the first and second laws of thermodynamics and also defining the unit exergy cost of the product. The key parameters selected as optimization parameters for the proposed system are the generator temperature, the condenser temperature and the degassing range (the difference between densities of the strong solution and that of the weak solution). Results indicate that in comparison with the thermodynamically optimized condition (maximum COP or exergy efficiency), minimum unit product cost is obtained at a lower generator temperature. Optimization results show that at minimum unit product cost, COP and 2nd law efficiency are calculated to be 0.602 and 0.508, which are 57.2% and 57.35% less in comparison with their maximum values, respectively.