(۴-۱۷)

۴-۲ تحلیل اگزرژی سیکل تبرید جذبی تک اثره خورشیدی

پایه و اساس محاسبات اگزرژتیک در این بخش رابطه۴-۱ می­باشد. ابتدا اینکه از سرعت و تغییر ارتفاع سیال عامل در این پروژه صرف نظر شده است. به عبارت دیگر دو جمله اگزرژی جنبشی و پتانسیل برابر صفر در نظر گرفته شده ­اند. همچنین به دلیل عدم واکنش شیمیایی مابین ماده مبرد آب و ماده جاذب محلول لیتیم برماید-آب و اصولاً به دلیل اینکه هدف سیکل­های تبرید جذبی دریافت حرارت و انرژی است تا تغییر در محتویات ماده, از اگزرژی شیمیایی صرفنظر شده است. علاوه بر آن به دلیل ناچیز بودن اتالافات ناشی از افت فشار در لوله ها ومبدل­ها نسبت به اتلافات اگزرژی در اثر انتقال حرارت، از نرخ اضمحلال اگزرژی در اثر افت فشار در تجهیزات و لوله­ها صرفنظر شده است. همانطور که در فصول قبل توضیح داده شد، سیکل جذبی تک اثره خورشیدی شامل دو جزء جذبی و خورشیدی می­باشد. در این پروژه جزء خورشیدی به دلیل فاقد هزینه بودن انرژی قابل دسترس از خورشید، در محاسبات اگزرژی مد نظر قرار گرقته نشده است. البته تحلیل ترمودینامیکی و شبیه سازی وابسته به زمان سیستم به طور کامل انجام می­ شود و مجموعه حاصله و تأثیر آن در تحلیل ترمواکونومیک، با در نظر گرفتن هزینه سرمایه گذاری کالکتورهای خورشیدی، تانک ذخیره آب داغ و اجزاء کنترلی و هزینه جدید سوخت (سیستم نسبت به حالت عادی سوخت کمتری را در طول ساعات روز مصرف می­ کند که در فصل بعد کامل راجع به آن بحث خواهد شد )منظور خواهد شد.

شکل۳- ۴ تکراری شماتیکی از سیکل جذبی تک اثره آب-لیتبم برماید
 

(۴- ۱ تکراری)

بنابراین هرنقطه از شکل۴-۱ دارای یک نوع اگزرژی (اگزرژی فیزیکی) می باشد

برای اگزرژی نقاط۱ تا ۱۸ رابطه۴-۳۱ مفید خواهد بود.

(۴-۱۸)

که اگزرژی فیزیکی از رابطه ۴-۱۹ محاسبه خواهد شد.

(۴-۱۹)

قابل ذکر است که در دو رابطه بالا و به ترتیب آنتالپی نقاط مختلف سیکل (که توسط تحلیل ترمودینامیکی سیکل حاصل خواهندشد) و آنتالپی در شرایط مبنا می­باشند. شرایط مبنا جهت سیکل تبرید جذبی تک اثره لیتیم برماید-آب، آب در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و در فشار محیط در نظر گرفته شده است. حال از روی مفاهیم توضیح داده شده در بالا به آنالیز اگزرژی تک تک اجزاء سیکل تک اثره جذبی خورشیدی می­پردازیم.
با در نظر گرفتن تک تک اجزاء سیکل به عنوان سیستم، بالانس اگزرژی، مفاهیم سوخت – محصول، راندمان اگزرژتیک و نسبت تخریب اگزرژی را به صورت زیر تعریف می­کنیم:

• ژنراتور: با در نظر گرفتن کل مجموعه ژنراتور وسیستم خورشیدی به عنوان سیستم، هدف جداسازی بخار آب از محلول لیتیم برماید- آب و سوخت هزینه شده، میزان اختلاف اگزرژی آب داغ ورودی و خروجی سیستم حرارت دهنده خورشیدی می­باشد. در رابطه پایین نرخ اضمحلال اگزرژی در اثر فرایند انتقال حرارت با اختلاف دمای محدود و همچنین بیانگر راندمان اگزرژتیک ژنراتور می­باشد.لازم به ذکر است که از تلافات اگزرژی در جزء خورشیدی صرفنظر شده است.

(۴-۲۰)
(۴-۲۱)
(۴-۲۲)