Energy Conversion and Management ( IF 9.9 ) Pub Date : 2022-12-21 , DOI: 10.1016/j.enconman.2022.116597 Ravi Beniwal , Kapil Garg , Himanshu Tyagi
Preservation of food and medicines below sub-zero temperatures is the need of the present times. To achieve the required temperature using renewable energy, a waste heat-driven vapour absorption refrigeration system can be implemented. Majority of the available waste heat is available in the low temperature range i.e. between 60–80 °C, which cannot be directly used to provide refrigeration. Therefore, an absorption heat transformer (AHT) is coupled with the VARS (Vapour absorption refrigeration system) system which increases temperature of this waste heat, and the upgraded heat is utilized to produce required refrigeration effect. Further, the rectifiers’ waste heat of the absorption system will be used to power humidification-dehumidification (HDH) desalination cycle. Although all these three components (AHT, VARS, and HDH) have been studied individually, but they have never been combined altogether. This paper presents a mathematical model for the proposed system and its validation against published available literature. The performance parameters such as coefficient of performance, gain output ratio and refrigeration effect of the system is evaluated at different evaporator and desorber temperatures. For 300 kW waste heat at 80 °C, evaporator (VARS) temperature of −10 °C, the system reported 70 kW of refrigeration effect is provided with 20 kg/hr of distillate production rate. An exergy destruction of 82.64 kW has been reported for total input exergy of 142.2 kW, for refrigeration capacity of 157 kW.
中文翻译:
一种新型吸收式热变压器驱动的联合制冷与海水淡化系统的热力学分析
在零度以下的温度下保存食品和药品是当今时代的需要。为了使用可再生能源达到所需的温度,可以实施废热驱动的蒸汽吸收式制冷系统。大部分可用废热在低温范围内可用,即 60-80°C 之间,不能直接用于提供制冷。因此,吸收式热变压器 (AHT) 与 VARS(蒸汽吸收式制冷系统)系统相结合,可提高该废热的温度,并利用升级后的热量产生所需的制冷效果。此外,吸收系统的整流器废热将用于为加湿-除湿 (HDH) 海水淡化循环提供动力。尽管所有这三个组成部分(AHT、VARS、和 HDH) 被单独研究过,但从未将它们完全结合起来。本文提出了所提出系统的数学模型,并根据已发表的可用文献对其进行了验证。评估了系统在不同蒸发器和解吸器温度下的性能系数、增益输出比和制冷效果等性能参数。对于 80 °C 的 300 kW 废热,蒸发器 (VARS) 温度为 −10 °C,系统报告的制冷效果为 70 kW,馏出物生产率为 20 kg/hr。据报道,总输入火用为 142.2 千瓦,制冷能力为 157 千瓦,火用损失为 82.64 千瓦。本文提出了所提出系统的数学模型,并根据已发表的可用文献对其进行了验证。评估了系统在不同蒸发器和解吸器温度下的性能系数、增益输出比和制冷效果等性能参数。对于 80 °C 的 300 kW 废热,蒸发器 (VARS) 温度为 −10 °C,系统报告的制冷效果为 70 kW,馏出物生产率为 20 kg/hr。据报道,总输入火用为 142.2 千瓦,制冷能力为 157 千瓦,火用损失为 82.64 千瓦。本文提出了所提出系统的数学模型,并根据已发表的可用文献对其进行了验证。评估了系统在不同蒸发器和解吸器温度下的性能系数、增益输出比和制冷效果等性能参数。对于 80 °C 的 300 kW 废热,蒸发器 (VARS) 温度为 −10 °C,系统报告的制冷效果为 70 kW,馏出物生产率为 20 kg/hr。据报道,总输入火用为 142.2 千瓦,制冷能力为 157 千瓦,火用损失为 82.64 千瓦。蒸发器 (VARS) 温度为 −10 °C,系统报告的制冷效果为 70 kW,馏出物生产率为 20 kg/hr。据报道,总输入火用为 142.2 千瓦,制冷能力为 157 千瓦,火用损失为 82.64 千瓦。蒸发器 (VARS) 温度为 −10 °C,系统报告的制冷效果为 70 kW,馏出物生产率为 20 kg/hr。据报道,总输入火用为 142.2 千瓦,制冷能力为 157 千瓦,火用损失为 82.64 千瓦。