Vol. 3, No. 3 (Summer 2016) 44-52   

Link: http://www.jree.ir/Vol3/No3/5.pdf
Downloaded Downloaded: 25   Viewed Viewed: 142

  Passive energy water-to-air heat pipe based heat exchanger and its potential of air pre-cooling in air-conditioning systems for Iran climate
M. Ahmadzadehtalatapeh
( Received: March 12, 2016 – Accepted: December 13, 2016 )

Abstract    Air pre-cooling equipment is normally being employed in air-conditioning systems for pre-cooling the ambient outdoor air to enhance the air-conditioning systems performance. In this study, the potential of a passive water-to-air heat pipe based heat exchanger (HPHEX) for air pre-cooling purpose in air-conditioning systems for the high cooling load demanding regions of Iran was investigated. To this end, effectiveness-NTU approach was employed to determine the thermal performance of the heat exchanger. Water-to-air HPHEX with different numbers of rows namely two, four, and six was studied to determine the heat transfer characteristics of the heat exchanger. The thermal performance of the water-to-air HPHEX was investigated under different operating conditions in terms of evaporator inlet air and condenser inlet water coil face velocities and temperatures. After determining the thermal performance of the water-to-air HPHEX, the air pre-cooling capability of the water-to-air HPHEX was explored hour-by-hour for the required months of the year by using TRNSYS software. Based on the simulations results, the water-to-air HPHEX shows an acceptable thermal performance under the operating conditions. In addition, studies showed that the water-to-air HPHEX has a significant capability for air pre-cooling, which makes it applicable to be implemented in the air-conditioning systems operating in south of Iran.


Keywords    Effectiveness-NTU, heat pipe based heat exchanger, air pre-cooling, thermal performance


References    دستگاههای پیش سردکن هوا معمولا برای پیش سرمایش هوای بیرون قبل از کولینگ کویلها به منظور افزایش راندمان سیستمهای تهویه به کار گرفته می شوند. در این تحقیق  قابلیت مبدلهای حراتی لوله ایی آب به هوا به منظور پیش سرمایش هوا در سیستمهای تهویه برای مناطقی از ایران که نیاز انرژی سرمایشی بالایی دارند مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا عملکرد حرارتی یک مبدل حرارتی لوله ای آب و هوا با روش  effectiveness-NTUدر شرایط کاری و طراحی مختلف از نظر سرعت و دمای کویل هوای ورودی اواپراتور و سرعت کویل آب ورودی کندانسور و تعداد ردیف لوله ها بصورت تئوری از نظر مشخصه انتقال حرارت مورد مطالعه و بررسی قرا گرفت. سپس قابلیت پیش سرمایشی مبدل بصورت ساعت به ساعت و برای ماههایی از سال برای مناطقی از کشور که بیشترین نیاز انرژی سرمایشی را دارند مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. نرم افزار TRNSYS به این منظور مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج مطالعه نشان میدهد که عملکرد حرارتی مبدل حرارتی لوله ایی آب به هوا در شرایط مورد مطالعه قابل قبول می باشد. به علاوه مطالعه نشان می دهد که مبدل مورد مطالعه از قابلیت قابل توجه ایی در پیش سرمایش هوای بیرون برخوردار بوده و لذا برای استفاده در سیستمهای تهویه مناطق جنوبی ایران توصیه می گردد.

Download PDF