Science Direct – Studi sperimentali e di simulazione sull’integrazione della pompa di calore nel sistema di dissalazione e raffreddamento a due stadi

Punti salienti

•Sviluppo sperimentale della struttura della torre verticale per ridurre al minimo la caduta di pressione e l’area del pavimento.

•Generazione di acqua dolce, di raffreddamento e di acqua calda da un’unica fonte di energia.

•Flessibilità nella temperatura operativa dell’acqua calda con l’uso di una pompa di calore raffreddata ad acqua e di uno scaldacqua solare .

•Post-riscaldatore d’aria alla fine del ciclo HDH-VCR per controllare la temperatura e l’umidità relativa dell’aria condizionata.

Astratto

Il coefficiente di prestazione (COP) di una pompa di calore è superiore a quello di un frigorifero. L’utilizzo simultaneo degli effetti di raffreddamento e dello smaltimento del calore migliora il COP meglio del funzionamento della pompa di calore. Nel sistema proposto, le funzioni di raffreddamento e riscaldamento della pompa di calore sono state utilizzate per i vantaggi simultanei della produzione di acqua dolce e del raffreddamento. 

Il ciclo di umidificazione-deumidificazione e refrigerazione a compressione di vapore (HDH-VCR) è stato sviluppato e studiato per la produzione di acqua dolce, di raffreddamento e di acqua calda. Le energie di raffreddamento e riscaldamento del frigorifero integrato e della pompa di calore sono state utilizzate per la produzione di acqua dolce, il raffreddamento e la generazione di calore autonomo per il funzionamento del sistema. 

Poiché la pompa di calore respinge una quantità di calore superiore a quella richiesta, l’acqua calda aggiuntiva è un sottoprodotto del processo. L’impianto ha anche la capacità di generare aria fresca o calda a seconda della stagione. Il lavoro teorico (analisi post-progetto) e l’analisi sperimentale sono stati condotti con l’obiettivo di sviluppare un modello teorico e massimizzare il rapporto di prestazione energetica (EPR) del sistema. 

I coefficienti sviluppati possono essere utilizzati dai ricercatori negli sviluppi successivi senza ripetere l’esperimento. Le variazioni di processo identificate sono la temperatura dell’evaporatore, la temperatura di fornitura dell’acqua calda, la temperatura dell’aria atmosferica e l’umidità relativa dell’aria atmosferica (RH). Il sistema ha prodotto 5 LPH di acqua dolce, 6,5 kW di raffreddamento e 3,8 EPR con un flusso d’aria di 1000 m ³ /h.