الملخص
تصف هذه الورقة طريقة لإجراء تحليلات تحسين الأداء متعدد الأهداف لأنظمة التبريد بضغط البخار متعدد المراحل باستخدام برنامج حل الهدف الواحد Microsoft Excel Solver مع طريقة اتخاذ القرار TOPSIS. توضح الورقة كيفية تطبيق الطريقة المقترحة على نظام مبتكر ذي مرحلتين يضيف الى النظام التقليدي مبردًا داخلياً لاستعادة الحرارة بعد الضاغط الأول لإنتاج ماء ساخن. يقوم النموذج الحاسوبي للنظام الذي تم تطويره باستخدام Excel بحساب معامل الأداء، الكفاءة الأكسيرجية، معدل التكلفة الإجمالي، وإجمالي تأثير الاحتراز المكافئ باعتبار أربعة خصائص للتصميم كمتغيرات وهي درجتا حرارة المبخر والمكثف، كفاءة الضاغط الحرارية، ومعدل سريان الماء في المبرد. بمقارنة مؤشرات الأداء الأربعة للنظام التي تم تحسينها بالطريقة المقترحة مع تلك المحسنة باستخدام برنامج MIDACO متعدد الأهداف يتضح أن الطريقة المقترحة تفرز قيمًا أعلى لـمعامل الأداء والكفاءة الأكسيرجية مع خفض في إجمالي تأثير الاحتراز المكافئ على حساب زيادة طفيفة في معدل التكلفة الإجمالي للنظام. كما أن المعدل الكلى لتحطم الأكسيرجى في النظام المحسن بهذه الطريقة أقل من ذاك المحسن ب MIDACO.
ABSTRACT
This paper describes a method for multi-objective optimisation analyses of multi-stage vapour-compression refrigeration (VCR) systems by utilising the single-objective solver of Microsoft Excel and the TOPSIS decision-making method. The paper illustrates the Solver-TOPSIS method by analysing an innovative two-stage VCR system that adds a heat-recovery intercooler to the conventional system after the first-stage compressor. The Excel-aided model developed for the system calculates its coefficient of performance (COP), exergetic efficiency, total cost rate, and total equivalent warming impact (TEWI). Four design parameters are treated as variables which are the evaporator and condenser temperatures, the isentropic efficiency of the compressor, and the flow rate of the cooling water. Comparing the values of the four performance indicators as optimised by the proposed method with those optimised by the MIDACO solver shows that the method yields higher values of the system’s COP and exergetic efficiency and lower TEWI at the expense of slightly increasing the total cost rate. The total rate of exergy destruction in the system optimised by excel method is also lower than in the one optimised by MIDACO.
