ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

" النمذجة الرياضية لخزان حراري متغير الطور للتخزين الحراري الكامن في الجليد لاستخدامه في أنظمة تكييف الهواء المركزي "

" Mathematical Modeling Of Phase Change Thermal Storage On Latent Ice Thermal Storage For Using in HVAC Systems"

1849   3   32   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تم البحث باعتماد النمذجة الرياضية لخزان حراري و ذلك بإعداد تابع رياضي باستخدام برنامج الماتلاب (MATLAB) لطوري الشحن و التفريغ للخزان و ذلك لتغطية جزء من أحمال التكييف خلال وقت الذروة , تم تطبيق استراتيجية التخزين الجزئي (Partial Storage) على مبنى افتراضي يقع في مدينة تدمر في البادية السورية حمل الذروة (420 kW) و ذلك بتخزين (1420 Kw-h) ضمن خزان حراري سعته بحيث يتم تخزين الجليد ليلاً و انصهاره بتقنية الانصهار الخارجي (External Melt) في أوقات الذروة الحرارية و الكهربائية في اليوم التالي. أظهرت النتائج جدوى إجراء النمذجة الحرارية للخزان لتغطية حمولة التكييف المطلوبة , كما بينت النتائج نقل لجزء من الحمولة الكهربائية اليومية لمبرد الماء حوالي (576 Kw-h) مع انخفاض واضح باستطاعة التجهيزات الميكانيكية و الكهربائية مع توفير باستخدام الطاقة الكهربائية لفصل صيفي واحد حوالي (1376 kW-h/Season) مع تحسين معامل الحمل الكهربائية اليومي (DLF) ما يحقق استقرار للمنظومة الكهربائية. يقدم هذا البحث نتائج يمكن تعميمها على مشاريع كبيرة في المناطق الحارة تساعد في إزاحة الذروة الحرارية و استهلاك الطاقة.


ملخص البحث
تناول البحث النمذجة الرياضية لخزان حراري متغير الطور لتخزين الطاقة الحرارية الكامنة في الجليد، وذلك لاستخدامه في أنظمة تكييف الهواء المركزي. تم إعداد نموذج رياضي باستخدام برنامج الماتلاب (MATLAB) لطوري الشحن والتفريغ للخزان، وتم تطبيق استراتيجية التخزين الجزئي على مبنى افتراضي في مدينة تدمر السورية. أظهرت النتائج جدوى النمذجة الحرارية للخزان في تغطية حمولة التكييف المطلوبة، ونقل جزء من الحمولة الكهربائية اليومية لمبرد الماء، مع انخفاض واضح في استطاعة التجهيزات الميكانيكية والكهربائية، وتوفير في استخدام الطاقة الكهربائية خلال فصل الصيف. يمكن تعميم نتائج هذا البحث على مشاريع كبيرة في المناطق الحارة للمساعدة في إزاحة الذروة الحرارية واستهلاك الطاقة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر البحث ذو أهمية كبيرة في مجال ترشيد استهلاك الطاقة الكهربائية باستخدام تقنية التخزين الحراري. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة للبحث. أولاً، قد يكون من المفيد تضمين تحليل اقتصادي أكثر تفصيلاً لتوضيح الفوائد المالية لتطبيق هذه التقنية على نطاق واسع. ثانياً، يمكن تحسين البحث من خلال إجراء تجارب عملية على نماذج حقيقية بدلاً من الاعتماد فقط على النماذج الرياضية الافتراضية. أخيراً، يفضل تقديم توصيات أكثر تحديداً حول كيفية تنفيذ هذه التقنية في مشاريع حقيقية، بما في ذلك التحديات المحتملة والحلول المقترحة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الفائدة الرئيسية من استخدام تقنية التخزين الحراري في الجليد في أنظمة تكييف الهواء المركزي؟

    الفائدة الرئيسية هي تقليل استهلاك الطاقة الكهربائية خلال فترات الذروة، مما يؤدي إلى تحسين استقرار النظام الكهربائي وتوفير تكاليف الطاقة.

  2. ما هي الاستراتيجية التي تم تطبيقها في البحث لتخزين الطاقة الحرارية؟

    تم تطبيق استراتيجية التخزين الجزئي (Partial Storage) على مبنى افتراضي في مدينة تدمر السورية.

  3. كيف تم إعداد النموذج الرياضي في البحث؟

    تم إعداد النموذج الرياضي باستخدام برنامج الماتلاب (MATLAB) لدراسة أداء الخزان الحراري في طوري الشحن والتفريغ.

  4. ما هي النتائج الاقتصادية لاستخدام تقنية التخزين الحراري في الجليد؟

    أظهرت النتائج توفيراً في استخدام الطاقة الكهربائية خلال فصل الصيف، مما يؤدي إلى تقليل الفواتير الكهربائية وتحسين معامل الحمل الكهربائي اليومي.


المراجع المستخدمة
ERCAN ,O . Storage Of Thermal Energy . 1st.ed., GAZI university mechanical engineering department , Ankara,1994,322
ASHRAE. Design Guide for Cool Thermal Storage. 1st.ed., Air Conditioning Department , Atlanta ,1994,125
TRANE, Ice Storage Systems One of the Systems Series. 1st.ed. , Air Conditioning Department, Atlanta ,2012 ,217
قيم البحث

اقرأ أيضاً

المواد متغيرة الطور (PCM) عبارة عن مواد تمتص كمية كبيرة من الطاقة الحرارية عند تغير الطور صلب/سائل و تقوم بتحريرها عند التصلب. لذلك إحدى استخدامات المواد متغيرة الطور هي تخزين الطاقة الحرارية، حيث يمكن للمواد متغيرة الطور المدمجة مع مواد البناء أن تز يد من العطالة الحرارية للأبنية و أن تخفض الطاقة اللازمة للتدفئة و التكييف. يعتبر هذا مناسباً بشكل خاص للأبنية التجارية التي تكون عادة ذات هيكل خفيف. لكن الإيصالية الحرارية الضعيفة للمواد متغيرة الطور تُعتبر من أهم الخواص التي تحدّ من استخدامها. الهدف من هذه الدراسة هو اقتراح اختيار مواد ذات إيصالية كافية لأن تسمح بتحقيق التكييف خلال فصل الصيف لتحدّ بل لتلغي استخدام الطاقة (الكهربائية أو الوقود) باستخدام جدران حاوية على مواد متغيرة الطور. تتكون الدراسة من جزأين: ـ الجزء الأول يستعرض مشاكل الدراسة، و يبيّن المجال الذي يمكن ضمنه استخدام المواد متغيرة الطور كنظام تكييف سلبي. ـ الجزء الثاني وضع معايير الاختيار التي ستسمح مبدئيّاً باختيار مواد معينة.
يتضمن البحث مجموعة من النماذج الرياضية المحاكية للنشاطات الأساسية لأنواع مختلفة من أنشطة المصارف. يتم تحديد الصيغ الرياضية الموافقة لشكل التدفقات الداخلة إلى المصرف و التدفقات النقدية الخارجة. يتم العمل على دراسة الحالات المختلفة للمصارف و دراسة شر وط استقرارية عمل المصرف بالنظر لحجم التدفقات الداخلة و الخارجة. و يتم تحديد العوامل المؤثرة على تحقيق شروط الاستقرارية. إن الصيغ المنجزة في البحث من شأنها أن تسمح بالمزيد من المرونة في مناقشة و تحليل العمليات المصرفية مما يساعد في استشفاف فترات الاقتراب من الأزمة و التنبيه إلى الحالة الإجمالية للمصرف، و هذا يمنح وقتا إضافيا ثمينا للتحكم بالتدفقات النقدية و اتخاذ القرار اللازم قبل تشكل الأزمة. نتطرق لتحليل الاساليب الأساسية المعتمدة في منظومات النشاط المالي و المصرفي، و التي تتمثل في نظام التأمين – و العقارات - و التمويل و الاستثمار. نعبر عن العمليات الجارية بصيغ رياضية محاكية. نناقش ظروف عمل المصارف بالنظر إلى تغير معاملات الصيغ الرياضية. نتطرق إلى نمذجة الاستثمارات المالية وفق النظام الإسلامي.
بين البحث ضرورة بناء نظام توليد طاقة كهربائية شمسية لتأمين الطاقة النظيفة المتجددة وتلبية احتياجات الناس من الطاقة الكهربائية عند حمولة الذروة والمحافظة على بيئة نظيفة في منطقة تدمر. فتمت في البحث دراسة عمل محطة توليد طاقة كهربائية باستطاعة 30MWخلال النهار، حيث يتم تخزين جزء من الطاقة الحرارية المجمعة في الحقل الشمسي ضمن خزان طاقة حراري محسوس لتغطية حمولة الذروة لاستهلاك الطاقة الكهربائية عند عمل المحطة ليلاً، بين البحث جدوى بناء النظام الشمسي باستخدام لاقط نوع قطع مكافئ في الحقل الشمسي,إذ إن كمية الحرارة المجمعة خلال أشهر السنة مرتفعة وإن ساعات تشغيل المحطة نهاراً تكون كبيرةً، وبناء محطة كهروشمسية عملية مقنعة من الناحية الفنية والاقتصادية. وقد تم في البحث تصميم الحقل الشمسي وتحديد أهم بارامتراته باستخدام برنامج كمبيوتر بلغة C++,وكذلك تمت دراسة أهم مؤشرات المحطة عند عملها خلال أشهر السنة.
إن تطوير العنفة الغازية يحتاج لدراسة و تطوير كل مكون من مكوناتها و في هذا البحث سنركز على دراسة الضاغط المستخدم في العنفات الغازية. و حتى نتمكن من دراسته سنقوم باستخدام النمذجة الرياضية التي تهدف إلى إيجاد وصف رياضي للنظام المدروس و دراسة السلوك ا لديناميكي لهذا النظام بهدف تحسين أدائه، يتم استخدام النمذجة الرياضية من أجل توفير الوقت و الكلفة عند تحسين و تطوير المنتجات أو في حالة خلق منتوجات جديدة من خلال المحاكاة التي تغنينا عن محطات الاختبار المكلفة و المضيعة للوقت. كما تساعدنا في توضيح الظواهر الفيزيائية أو التأثيرات غير المرغوب فيها و تمكننا من تحديد البارامترات الكاملة المطلوبة عند التصميم و بشكل دقيق.
تم في هذا البحث إجراء دراسة رياضية تحليلية لألواح المواد متغيرة الطور PCM wallboards بالاعتماد على محاكاة السلوك الحراري لها حيث تم تحديد المعادلات الناظمة لعملية انتقال الحرارة ضمن الألواح عند تغير حالتها الطورية و تم تشكيل الموديل الرياضي اللاز م و إنشاء نموذج للوح المادة متغيرة الطور و تم استخدام النموذج لمحاكاة السلوك الحراري لعدة بُنى مختلفة للجدار (لوح مفرد لمادة متغيرة الطور، لوح مادة متغيرة الطور مع طبقة عازل حراراي، لوح مادة متغيرة الطور مع بلوك اسمنتي).
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا