عنوان پایان‌نامه

شبیه سازی، تحلیل و ارزیابی انرژی و اکسرژی جمع کننده های صفحه تخت برای یک آشیانه طیور مدل



    دانشجو در تاریخ ۲۵ بهمن ۱۳۹۴ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "شبیه سازی، تحلیل و ارزیابی انرژی و اکسرژی جمع کننده های صفحه تخت برای یک آشیانه طیور مدل" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    مهندسی مکانیک بیوسیستم
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6974;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75584;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6974;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75584
    تاریخ دفاع
    ۲۵ بهمن ۱۳۹۴
    دانشجو
    زینب خراسانی زاده
    استاد راهنما
    محمود امید
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    در سامانه¬های آب¬گرمکن خورشیدی، جمع¬کننده صفحه تخت به‌عنوان یکی از اصلی¬ترین بخش¬های سامانه است و عملکرد حرارتی بهینه آن در عملکرد کل سامانه تأثیر بسزایی دارد. ازاین‌رو بررسی مقدار کیفیت انرژی یا همان اکسرژی جمع‌آوری‌شده توسط جمع کننده¬های خورشیدی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش به ارزیابی انرژی و اکسرژی جمع کننده‌ صفحه تخت خورشیدی بکار گرفته‌شده در یک سامانه آب¬گرمکن خورشیدی جهت گرمایش سالن مرغداری مدل پرداخته شد. سامانه آب¬گرمکن خورشیدی از نوع فعال بوده و دارای دو عدد جمع‌کننده با مساحت کل 1/5 مترمربع و نیز یک مخزن آب‌ گرم‌ با ظرفیت 300 لیتر می¬باشد. با توجه به معادلات و تعادل اکسرژی، بازده انرژی و اکسرژی سایر اجزای سامانه محاسبه شد. اثر پارامتر¬هایی مانند نرخ جریان سیال، دمای سیال و دمای محیط در بازده انرژی و اکسرژی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش دمای آب ورودی به جمع¬کننده بازده انرژی کاهش می¬یابد در حالی‌که بازده اکسرژی تا یک دمای مشخص افزایش و سپس کاهش می¬یابد. میانگین بازده انرژی جمع¬کننده برای مدت آزمایش28% به دست آمد، در حالی‌که میانگین بازده اکسرژی برای همین مدت آزمایش 4/3% بود. سهم¬های تخریب اکسرژی برای یونیت¬هیتر 6/81 وات، پمپ سالن 4/ 134 وات، پمپ آب¬گرمکن 4/418 وات، مبدل حرارتی 9/64 وات، آب¬گرمکن 1966 وات و جمع¬کننده 2585 وات به دست آمد. جمع¬کننده خورشیدی با داشتن 48 درصد از مجموع کل تخریب اکسرژی اجزا، دارای بیشترین میزان تخریب اکسرژی است. بنابراین بهبود عملکرد جمع¬کننده تاثیر قابل توجهی در افرایش بازده کل سامانه دارد. با توجه به تنوع آب و هوایی در جهان تاکنون دستور جهان‌شمولی برای سامانه¬های خورشیدی ارائه نگردیده است. لذا کشور¬های مختلف با توجه به شرایط آب و هوایی خود سعی در ارائه مدل مطلوب و بومی در طراحی سامانه¬های خورشیدی دارند. در این تحقیق ساختمان مرغداری خورشیدی واقع در پردیس کشاورزی و منابع طبیعی کرج در محیط TRNSYS شبیه¬سازی شد و تأثیر پارامتر¬هایی چون مساحت جمع¬کننده، دبی، حجم مخزن و ... بر عملکرد سامانه حرارتی بررسی و مورد تحلیل قرار گرفت. مقادیر بهینه برای زاویه جمع¬کننده از سطح افق 35 درجه، مساحت جمع¬کننده 6 مترمربع، دبی آب ورودی 035/0 کیلوگرم بر ثانیه و حجم مخزن 4/0 مترمکعب محاسبه شد. شایان ذکر است نرم¬افزار TRNSY
    Abstract
    Flat plate collector is one of the main components in solar water heating systems (SWH) and its thermal performance has a significant impact on the whole system. Therefore, the quality of energy or the exergy accumulated by the collector becomes more important. In this study energy and exergy of the flat plate solar collectors used in a model poultry house was evaluated. The system is active and has two collectors with total area of 5.1 square meters and a 300 liters capacity hot water tank. The energy and exergy efficiency of all components were calculated by the energy and exergy balance equations. The effects of various parameters such as water flow rate, inlet and outlet water temperatures and ambient temperature on overall system performance has been examined. The result showed that while an increase in water inlet temperature leads to a decrease in energy efficiency of collector, it leads to an increase in exergy efficiency to the certain point. The average of energy and exergy efficiency of flat plate collector is close to 28% and 3.4% respectively. Exergy distruction was 81.6 W for unit heater, 134.4 W for pump, 64.9 W for heat exchanger, 1996 W for water heater and 2585 W for collecotrs. Solar collector with 48 percent of total exergy destruction has the maximum amount of it among the other components. Thus improving the performance of collector has a significant impact on the whole efficiency of the system.There has been no universal properties for SWH due to the climate variation. Therefore, different countries try to provide optimal and native solar systems which is suitable for their condition. In this study the solar poultry house which is built in the College of Agriculture and Natural Resources was simulated with TRNSYS which is one of the most powerful and complicated building energy simulation software. Based on the obtained results, the optimal conditions of the SWH system were determined. According to the results, designing the system with 35 de