تحليل دراسة تجريبية لنظام تكييف الهواء الكهروحراري المعدل الذي يعمل بالطاقة الشمسية

الباحث

مصطفى محمد سلمان داود

المشرف

محمود مصطفى مهدي - ماجدة خليل احمد

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية

الشهادة

ماجستير

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Thermoelectric air conditioning;Solar powered;Peltier module;Thermal comfort

تهدف هذه الرسالة إلى دراسة وتطوير أداء مكيف الهواء الكهرو حراري الذي يعمل باستخدام الالواح الشمسية والذي يتمتع بمزايا مرغوبة مثل الراحة الحرارية، وعدم احتواءه على ol jal متحركة، وخالي من التبريد المضغوطء كما أنه يُعتبر صديقاً للبيئة. ان المشكلة الرئيسية لمكيف الهواء الكهر وحراري هي انخفاض معامل الأداء COP بالمقارنة مع مكيفات الهواء التقليدية. لذا فأن الهدف من هذا العمل هو تحسين أداء نظام تكييف الهواء الكهرو حراري من خلال توزيع الطاقة الكهربائية المدخلة على مجموعات البلتييرء وذلك من خلال تقسيم وحدات البلتين الستة المثبتة داخل مجرى الهواء مرةً إلى مجموعتين، كل مجموعة تتكون من ثلاث وحدات ،pails ومرة أخرى إلى ثلاث مجموعات JS مجموعة تتألف من وحدتين بلتيير مع تطبيق نظام التحكم الكهربائي (ON-OFF) بين مجموعات البلتيير وذلك خلال تشغيل مجموعة واحدة لمدة 10 او 15 او 20 او 25 دقيقة واطفاء المجموعة الثانية وتستمر هذه العملية بالتناودب عن طريق دائرة تحكم كهربائية بمساعدة معالج Arduino ان وحدة التكييف الكهرو حرارية تتألف من مجرى هواء مصنوع من الأكريليك بسمك 1 سم وأبعاد (240 سم << 10 سم (ass 20 x مجرى el sell الكهرو حراري ذو جانبين للتدفق, الجانب العلوي للهواء الساخن والسفلي للهواء الباردء ستة وحدات بلتيير (TECI-12706) مثبتة داخل مجرى cel sell اثنين من المشتتات الحرارية واحد لكل Gila من جوانب ،oath مروحتان بقوة RPM) 2800) لكل جانب من مجرى الهواء لتحقيق عملية الحمل الحراري، غرفة اختبار بمساحة 1 م3 مصنوعة من الخشب ومعزولة حرارياً من الداخل, خرطوم هواء من الألومنيوم بطول 3 أمتار لإعادة تدوير الهواء الباردء سبع ألواح شمسية بقدرة 50 واط لكل ce gl ستة منها بقدرة 300 واط لتزويد وحدات oath والأخيرة لتزويد 50 واط للمراوح الهوائية. تم العمل التجريبي للنظام المعرض للظروف المناخية لأجواء مدينة بغداد/ المنصور لكل من شهر ايلول (وضع التبريد) وشهر يناير (وضع التدفئة) في الطابق الثاني من المنزل. أهم النتائج التي تم الحصول عليها خلال فصل الصيف (وضع التبريد) عند توزيع الطاقة (200 + 100) واط وللمدة )20 (Adds بين كل عملية إيقاف/تشغيل، حيث تم الحصول على هواء بدرجة حرارة 20 درجة مئوية ومعامل أداء COP 0.649 مع كفاءة طاقة بنسبة 900.61. اما في شهر يناير (وضع التدفئة) كانت أفضل النتائج عند توزيع الطاقة )100 + 200( واط للفترة )25 دقيقة) بين عملية الإيقاف/التشغيل، حيث تم الحصول على هواء خارج بدرجة حرارة 33 درجة مئوية مع معامل اداء COP 0.940 في حين كانت كفاءة الطاقة بنسبة 900.34. أظهرت النتائج أن النظام يمكنه تسخين وتبريد الهواء بشكل جيد في ظروف تشغيل مختلفة، وهذه الطريقة البسيطة والصديقة للبيئة يمكن أن تقلل من أحمال التبريد والتدفئة في الغرفة.

This thesis study and develop the performance of the solar powered thermoelectric air conditioner which have desirable advantages such as thermal comfort, no moving parts, free from compressive refrigerate, and eco-friendliness. The main challenge addressed is the lower coefficient of performance in thermoelectric air conditioners compared to conventional ones. The objective of this work is to improve the thermoelectric air conditioner's performance by efficiently distributing electrical power to the Peltier groups, by dividing the six Peltier’s installed inside the air duct at once into two groups, each group consisting of three Peltier’s, and again into three groups, each group containing two Peltier’s, and implementing an ON-OFF electrical control system. The system alternates between these groups at 10, 15, 20, and 25- minute intervals, managed by an Arduino electrical controller unit. The thermoelectric air conditioner setup comprises an acrylic air duct (240 cm x 10 cm x 20 cm) with a 1 cm thickness. It facilitates a two-sided air flow, the upper side for hot air and the lower side for cold air. Six Peltier (12706) modules are affixed inside the duct, each side equipped with a heat sink. Two brushless fans drive convection. Additionally, there's a 1m3 wooden test room thermally insulated from the inside. An aluminum air duct (3 meters long) recirculates cold air. Seven solar panels each with power of 50 watts, six of them to supply a power of 300 watts for the Peltier units, and the last one for the fans. The experiment work carried out for the system exposed climatic conditions of September for (cooling mode) and February for (heating mode) in Baghdad/Almansour City on the second floor of house. The main results obtained during the summer (cooling mode) when distributing power (200 + 100) watts and for the period (20min) between each OFF/ON process, the outlet air temperature reached 20C°and the COP was 0.649 with an exergy efficiency of 0.61%. In the winter season (heating mode) at the case (100 + 200) watts, and for the period (25min) between OFF/ON process, the outside air temperature was 33 °C with a COP of 0.940, while the Exergy efficiency was obtained at 0.34%. The results showed that the system could heat and cool the air well in different operating conditions, this simple and eco-friendly method can minimize the cooling and heating loads in the room.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب