Ottimizzazione del rilascio di calore in ambiente di un impianto di condizionamento

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1 ESERCITAZIONE SISTEMI ENERGETICI OTTIMIZZAZIONE RILASCIO CALORE IN AMBIENTE PER UN IMPIANTO CONDIZIONAMENTO GRUPPO 4 : •Andrea Molaro •Amedeo Grimaldi •Andrea Levati •Marco Giuliani •Alessio Maffeo •Carlo Macchi SVOLGIMENTO Il problema richiede l’ottimizzazione dei costi totali di un impianto di condizionamento assumendo come variabili la velocità dell’aria ( Va) nel condensatore e la temperatura di condensazione (Tcond). L’introduzione di un nuovo parametro y, basato sul riscaldamento dell’aria, si rende necessaria per risolvere il problema : Dove ΔTmax è definito come Tcond - Tair,in. Tale parametro può variare tra 0-1. Una prima semplificazione effettuata è considerare all’interno del processo di scambio nel condensatore l’R134a a temperatura costante pari alla Tcond. Incominciamo fissando i tre valori di Va, Tcond ed y e determiniamo Tair,out = Tair,in + ΔTair T Tcond Tair,out Tair,in Q 2 Il COP è definito dal rapporto tra potenza frigorifera ( potenza termica sottratta all’ambiente da raffreddare che fa evaporare il fluido refrigerante ) e potenza meccanica scambiata dal fluido alle pale del compressore. Nel nostro caso, avendo a disposizione il valore del COP in funzione di certi valori di T cond, ricaviamo tramite interpolazione polinomiale una curva semplificativa che lega tali parametri Per il primo principio ricaviamo che dove Qcond è la potenza termica scambiata nel condensatore. Tale valore può essere determinato attraverso la legge degli scambiatori di calore : Il pedice x rappresenta o la superficie interna o quella esterna dove ΔT1 = ΔTmax e ΔT2 = Tcond - Tair,out Il parametro UxAx riguarda la geometria del condensatore e le caratteristiche termofisiche dei fluidi: dove Rwall è trascurabile essendo il metallo dei tubi altamente conduttivo mentre ξ è l’efficienza…