الملخص

تهدف هذه الورقة إلى تقييم الأداء الديناميكي الحراري لوحدة تبريد بالضغط الحراري للبخار. يتم في هذا النوع من الدوائر الاستغناء عن الضاغط الميكانيكي، ويستخدم قاذف (Ejector) عوضا عنه، حيث يقوم القاذف بضغط البخار حراريا إلى الضغط المطلوب للمكثف. لتقييم الأداء الديناميكي الحراري، تمت محاكاة وحدة التبريد باستخدام موائع تبريد مختلفة عند درجات حرارة مختلفة للمصدر والمبخر.
يمكن استخدام الطاقة المنخفضة الجودة في تشغيل وحدات التبريد من هذا النوع، حيث توجد كميات كبيرة من الطاقة الحرارية يتم طردها عادة للمحيط الجوي، والتي تزيد من مشكلة التلوث الحراري للبيئة، مثال على ذلك غازات العادم في محطات التربينات الغازية والوحدات الصناعية. كما تتوفر كميات كبيرة من الطاقة الشمسية والجوفية التي يمكن استغلالها لتشغيل هذا النوع من منظومات التبريد.
جذبت منظومات التبريد بالقاذف الكثير من البحاث، وتستخدم هذه المنظومات عادة الماء كمائع تشغيل بمعامل أداء منخفض، مع إمكانية استخدام موائع تبريد أخرى لتحسين الأداء، حيث تم اختبار موائع تبريد مثلR141b, R152a, R123 وR114 لتشغيل دوائر التبريد، وفيها قُدرت نسبة الجر ونسبة المساحة ومعامل الأداء تحت ظروف تشغيلية مختلفة.

ABSTRACT

The objective of this paper is to evaluate the thermodynamic performance of a refrigeration unit in which the simple vapor compression refrigeration cycle is replaced by an ejector where the refrigerant is compressed thermally to the desired condenser pressure.
Different refrigerants operating under different source and evaporator temperatures are simulated to predict the unit performance. Low quality waste heat is used to power the refrigeration unit. There is a great deal of waste heats being released into environment, such as exhaust gas from turbines and engines, and waste heat from industrial plants, which cause thermal environmental pollution. In addition, there are also abundant geothermal resources and solar energy available in the world.
Ejector refrigeration systems have attracted many research activities in recent years. These systems traditionally operate with water as the refrigerant with low COP values. Other refrigerants commonly used in mechanical vapor compression cycles may provide better performance for ejector refrigeration cycles.
Refrigerants such as R141b, R152a, R123 and R114 are chosen as working fluids in an ejector refrigeration system. The entrainment ratio, area ratio and the coefficient of performance are estimated and compared for different refrigerants and operating conditions.