بهینه سازی چرخ دسیکنت با در نظر گرفتن اکسرژی و انرژی

چرخ دسیکنتی اصلی ترین تجهیز مورد استفاده در سامانه های سرمایش دسیکنتی است، به همین دلیل در تحقیق پیش رو، بهینه سازی چرخ دسیکنت با در نظر گرفتن انرژی و اکسرژی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا سامانه چرخ دسیکنتی، اجزاء و پارامترهای آن به صورت کامل و دقیق مورد بررسی قرار گرفتند. سپس مطالعاتی در خصوص مدلسازی ریاضی چرخ دسیکنت انجام و در نهایت مدلسازی دو بعدی ناپایای چرخ دسیکنت با در نظر گرفتن مقاومت در هر دو سمت گاز و جامد به عنوان کاملترین مدلسازی چرخ دسیکنت توسعه داده شد. برای تکمیل مدلسازی، علاوه بر معادلات حاکم، معادلات کمکی مناسب نیز مشخص گردیدند. جهت سنجش دقت مدل سامانه آزمایشگاهی به نحو صحیح تنظیم و اندازه گیری های مورد نیاز در شرایط مختلف صورت گرفت. پس از تایید دقت مدل توسط داده های آزمایشگاهی، ابتدا پروفایلهای مختلف دما و رطوبت در یک بستر دسیکنتی ثابت بررسی و سپس شرایط عملکردی یک چرخ دسیکنتی مورد تحقیق قرار گرفت. زاویه پاکسازی به عنوان یک متغیر جدید معرفی و اثر چهار پارامتر عملیاتی همچون دما، سرعت هوای احیا، سرعت هوای فرآیند و سرعت چرخش بر زاویه پاکسازی بررسی شد. بر اساس نتایج آزمایشگاهی و انحراف آنتالپی مشاهده شده در مسیر هوای فرآیند یک راندمان جدید به نام راندمان آدیاباتیک برای چرخ دسیکنت تعریف شد که با مفهوم انرژی نیز در ارتباط است. در ادامه روابط مربوط به مباحث انرژی و اکسرژی متناسب با سامانه چرخ دسیکنت توسعه داده شده و اثر چهار متغیر عملیاتی بر پارامترهای انرژی و اکسرژی سنجیده شدند. همچنین در راستای این تحقیق راندمان اکسرژیی براساس مفهوم رطوبتزدایی برای چرخ دسیکنت، تعریف شد. در نهایت به کمک الگوریتم ژنتیک شرایط بهینه عملیاتی با هدف کمینه کردن استهلاک اکسرژی و انرژی مخصوص جذب حاصل شدند. در شرایط بهینه، 28% کاهش مصرف انرژی و 42% بهبود راندمان استهلاک اکسرژی نسبت به شرایط معمول مشاهده شد که مبین اهمیت تحقیق صورت گرفته است.