فحوصات تجريبية لمنظومة تكييف هواء باستخدام أجهزة بلتير والخلايا الكهروضوئية
Experimental Investigations of an Air Conditioning System Using Peltier and Photovoltaic Devices
- الباحث
- امير مهدي اسماعيل حسن
- المشرف
- حيدر سامي صالح المذحجي
- الجامعة
- جامعة الكوفة
- الكلية / القسم
- الهندسة / الهندسة الميكانيكية
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2022
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Air conditioning;Peltier devices;Photovoltaic;Thermoelectric cooling
الملخص
تستخدم المواد الكهرو حرارية لأحداث تأثير بلتبير وهي مواد شبه موصلة تخلق تدفقًا Gola بين نوعين مختلفين من اشباه الموصلات . يعمل الجهاز الكهروحراري كمضخة حرارية تنقل الحرارة من الجانب الساخن إلى الجانب البارد عند سريان تيار مستمر في الجهاز. الأهداف الرئيسية لهذا البحث هي تصميم و بناء واختبار نظام تكييف هواء كهروحراري جديد باستهلاك منخفض للطاقة و الذي يتم الحصول عليها من الخلايا الشمسية كذلك دراسة السلوك الحراري لنظام تكييف الهواء الكهروحراري من خلال فحوصاتح2 تجريبية وبيان حالة الاستقرار للمنظومة. في هذه الدراسة ، تم إجراء تجارب عملية لنظام تكييف el sell الكهروحراري , Gus تم اختبارها في مدينة النجف Ca SY) عند خط الطول ”55,7 وخط عرض YY , تم تشغيل منظومة تكييف الهواء بواسطة الالواح الشمسية الكهروضوئية حيث تتكون المنظومة من جهازين كهروحراريين لإنشاء عمليتي تبريد وتسخين , استخدم فيها مبادل حراري مائي لتبديد الحرارة من الجانب الساخن من الجهاز الكهروحراري ومشتتان حراريان على الجوانب الباردة منه مع مراوح لسحب البرودة الى داخل حيز التبريد. تم عمل تصميمان و ذلك لدراسة تأثير تغير الحجم و المساحة السطحية على عمليات التبريد والتدفئة . ان اهم النتائج التي تم الحصول عليها خلال هذه الدراسة كانت لتحسن مستوى الاداء للمنظومة حيث كانت بمقدار ٠,19 للتصميم الثاني و ٠,17 للتصميم الاول في عملية التبريد . اما في عملية التدفئة فقد اعطت نتائج عالية لمعامل الاداء بمقدار 7,١ للتصميم الثاني تم الوصول الى حالة الاستقرار للمنظومة في زمن قياسي مقداره ٠١ دقائق , و ١,3 للتصميم الاول. كان الحد الأقصى لانخفاض درجة حرارة داخل حيز التبريد ١١ درجة مئوية للتصميم الثاني و٠ درجات مئوية للتصميم الأول في عملية التبريد كذلك تم الحصول على ارتفاع حرارة بمعدل ١7207 للتصميم الثاني و ٠١٠5 للتصميم الاول في عملية التدفئة النظام يستهلك PY واط في عملية التبريد و 57 واط في عملية التدفئة . تم مقارنة النتائج العملية بنجاح مع منظومات مختلفة لتقييم معامل الاداء واستهلاك الطاقة الكلفة.
Abstract
Thermoelectric devices employ the Peltier effect which creates a heat flux between the junctions of two different types of semiconductors. The thermoelectric module also referred to as a heat pump transfers heat from a hot side to a cold side when a DC current is applied. The main objectives of this research are to design, construct and test a new thermoelectric air conditioning system with low energy consumption from a photovoltaic solar panel Analysis also the thermal behavior experimentally in steady and unsteady states. In this work, experimental investigations of the thermoelectric air conditioning system are carried out and tested in Al Najaf City/Iraq (longitude, 44.33 , Latitude, 32) . The systems are powered by the photovoltaic solar panel. Two thermoelectric devices are employed to create cooling and heating processes with water heat exchanger to reject heat from the hot side of the module and two heat sinks on the cold sides with two fans to absorb heat from a cabinet. The thermoelectric air conditioning system is designed in the two cabinets to study the effect of geometric parameters on the cooling and heating processes . It was found that the coefficient of performance in cooling processes of the second design and the first design about 0.99 and 0.96, respectively, and the coefficient of performance in heating processes of the second design and the first design about 2.1 and 1.9 , respectively. The system was reached to the quasi-steady state within 10 min. The maximum drop for cabinet temperature was 11oC of the second design and 7oC of the first design in the cooling process, as well as a temperature increase of 12.2 for the second design and 10.5 for the first design in the heating process. The system consumes 32 W in the cooling process and 42 W in the heating process. Experimental results are compared successfully with others system to evaluate coefficient of performance ( COP) and energy consumption with cost.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.