فرمت فایل word: (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات : 56 صفحه
فهرست مطالب
1- مقدمه
1-1 تاریخچه سیستم تبرید و تهویه مطبوع2
1-1-1 تبرید مصنوعی3
1-1-2 سیستم های تبرید حرارتی15
1-1-3 سیستم های لوله گردابی16
1-1-4 اصول کار سیستم های تراکمی 17
1-1-5 تکنیک بکار رفته در سیستم های تبرید برای کاهش مصرف انرژی19
1-1-5-1 اینورتر (Invertor) دار کردن سیستم های تهویه مطبوع.....................19
1-1-5-2 اسپیلت خورشیدی.............................................................................................21
1-1-5-3 استفاده از سنسورها............................................................................................23
1-1-5-3-1 مقاومت حساس به دما یاRTD ...............................................................23
1-1-5-3-2 ترمیستور...........................................................................................................24
1-1-5-3-3 سنسور فتوسل لیزری ..................................................................................25
1-2 اهداف و ضرورت های انجام پایان نامه.....................................................................25
1-3 رئوس مطالب پایان نامه................................................................................................26
2- اصول طراحی سیستم هوشمند تبرید و انتخاب سنسور
2-1 اهدف و ضرورت طراحی سیستم هوشمند تبرید................................................29
2-2 بررسی انواع سنسورهای تشخیص انسان................................................................30
2-2-1 سنسورهای آلتراسونیک.........................................................................................30
4-4 مقایسه عملکرد یک سیستم تبرید با استفاده از سیستم هوشمند و بدون استفاده از سیستم هوشمند....................................................................................................................77
5- بحث و نتیجه گیری
5-1 بحث و نتیجه گیری.....................................................................................................81
فهرست منابع.......................................................................................................................................82
ضمائم
ضمیمه الف برنامه نوشته شده برای میکرو.....................................................................84
ضمیمه ب دیتاشیت سنسور MLX906145bci.......................................................88
ضمیمه ج نتایج طراحی به وسیله نرم افزار کریر..............................................................96
فهرست تصاویر
نمودار (1-8) تغییرات دما بر اساس استارت کردن کمپرسور برای سیستم معمولی و اینورتر.21
شکل (1-11) تغییرات مقاومت بر اساس تغییرات دما برای یک نمونه RTD24
شکل (1-12) تغییرات مقاومت بر اساس تغییرات دما برای یک نمونه ترمیستور......................25
شکل (2-1) اصول عملکرد سنسورهای آلتراسونیک تشخیص انسان31
شکل (2-2) نحوه بازسازی سه بعدی چهره انسان با استفاده از دوربین و پردازش تصویر34
شکل (2-3) نحوه عبور فرد و حس کردن سنسورPIR......................................................38
شکل (2-4) دو نمونه سنسورPIR مورد استفاده در سیستم های روشنایی ساختمانها38
شکل (2-5) طیف طول موج مورد اندازه گیری در سنسورهای دماسنج مادون قرمز42
شکل (2-6) میزان تشعشع یک جسم در دماهای متفاوت42
شکل (2-7) پرتوهایی که در یک محیط از هدف به یک سنسور مادون قرمز میرسد43
شکل (2-8) مخروط اندازه گیری سنسورهای مادون قرمز44
شکل (4-4) تغییرات دمای اندازه گیری شده شده از یک هدف با لباس تی شرت و دمای محیط 23 درجه سانتیگراد در فواصل مختلف72
شکل (4-5) تغییرات دمای اندازه گیری شده شده از یک هدف با لباس تی شرت و کاپشن پشمی و دمای محیط 14 درجه سانتیگراد در فواصل مختلف74
شکل (4-6) مقایسه نتایج اندازه گیری دماسنج جیوه ای با سنسور مادون قرمز.....................76
1-1 تاریخچه سیستم تبرید و تهویه مطبوع
آسایش و راحتی زندگی انسان یکی از اهداف پیشرفت های بشری بوده و انسانها همواره در پی ابداع و ساخت وسایلی برای رسیدن به این هدف بوده اند. یکی از مصادیق راحتی زندگی، تأمین درجه حرارت مطلوب برای مکان زندگی انسان بوده تا در دماهای بالای تابستان و پایین زمستان امکان زندگی بدون مشقت برایش فراهم شود. این امر مستلزم استفاده از سیستم خنک کننده در تابستان ها و گرمایش در زمستان ها می باشد. استفاده از سیستم خنک کننده در تابستان ها علاوه بر تأمین راحتی زندگی، امکان نگهداری سالم مواد غذایی فاسد شدنی را نیز فراهم می کند. بدین منظور سیستم های تبرید توسعه و بهبود پیدا کرده اند. این سیستم ها برای تأمین راحتی انسان و تهویه مطبوع استفاده می شوند. در واقع از تهویه مطبوع می توان به عنوان نوعی درمان هوا برای انسان نام برد، یعنی به طور همزمان وظیفه کنترل دما، رطوبت، پاکیزگی، بو را به عهده دارد. موضوع تبرید و تهویه مطبوع که نیاز انسان برای حفظ مواد غذایی و آسایش انسان است با گذشت زمان تکامل یافته و تاریخ آغاز آن به قرن ها پیش بر می گردد. هر جنبه ای از تاریخ تبرید بسیار جالب است، در دسترس بودن مبرد، محرک اول و تحولات در کمپرسور و روش های تبرید همه بخشی از این تاریخ است[1].
خلاء افزایش یافته و آب می تواند منجمد شود. این فرآیند شامل دو مفهوم ترمودینامیکی، فشار بخار و گرمای نهان است. مایع در تعادل گرمایی با بخار خود، در فشاری به نام فشار اشباع، که بستگی به درجه حرارت دارد، قرار دارد. به عنوان مثال اگر فشار آب روی اجاق گاز افزایش بیابد، آب نیز در دمای بالاتری به جوش میآید. مفهوم دوم این است که تبخیر مایع نیاز به گرمای نهان بالایی در طول تبخیر دارد. اگر گرمای نهان از مایع گرفته شود، مایع سرد می شود. تا زمانی که پمپ خلاء فشار را در فشار اشباع حفظ کند درجه حرارت اتر مورد نظر ثابت باقی خواهد ماند. این امر مستلزم حذف تمام بخارات تشکیل شده به علت تبخیر میباشد. وقتی درجه حرارت پایین مورد نظر باشد، باید فشار اشباع پایین تر بیاید که توسط پمپ خلاء انجام می شود. جزئی از سیستم تبرید مدرن که امروزه در آن خنک کنندگی انجام می شود با این روش تولید شده است که اواپراتور (Evaporator) نام دارد. در این فرآیند خنک سازی بخارات باید به صورت سیکل بسته به حالت مایع بازیافت شود تا به طور مداوم چرخه انجام شود. فرآیند تراکم نیاز به دفع گرما به محیط اطراف دارد، این امر را می توان در درجه حرارت محیط با افزایش فشار تراکم انجام داد. فرآیند تراکم در نیمه دوم قرن هجدهم کشف شد. یو. اف. کلوت و جی. مونگ اسید سولفوریک مایع (So2) را در سال 1780 کشف نمودند در حالی که ون ماروم و ون تروستویک آمونیاک مایع را در سال 1787 کشف کردند. نکته مهم این است که، بخارهای تبخیر شده می تواند در درجه حرارت بیشتر از محیط اطراف متراکم شود. در نتیجه کمپرسور نیاز دارد در فشار بالا بماند. اولیور ایوانز یک سیکل تبرید بسته برای تولید یخ بوسیله اتر تحت مکش توصیف کرد. شکل (1-1) سیکل تبرید بسته برای تولید یخ به وسیله اتر تحت مکش را نشان می دهد[1].
کمپرسور دی اکسید کربن نیاز به فشار حدود 80 اتمسفر داشت و در نتیجه ساخت و ساز آن بسیار سنگین بود. لینده در سال 1882 و لاو در سال 1887 تلاش کردند تا سیستم های مشابهی در ایالات متحده آمریکا بسازند. سیستم دی اکسید کربن یک سیستم بسیار امن است و تا سال 1960 در کشتی ها برای تبرید مورد استفاده قرار می گرفت. رائول پیکتت با استفاده از مبرد گوگرد دی اکسید (SO2) در همان زمان این سیکل را درست کرد اما فشار آن به اندازه ای بود که هوا به درون آن نشت می کرد. پالمر در سال 1890 از اتیل کلرید (C2H5Cl) در کمپرسور های دوار استفاده کرد. او برای کاهش اشتعال پذیری اتیل کلرید ، آن را با برومو اتان (C2H5Br) مخلوط کرد. ادموند کپلند و هری ادواردز در سال 1920 از ایزو بوتان در یخچال فریزرهای کوچک استفاده کرد. آنها در سال 1930 مبرد را با مبرد متیل کلرید (CH3Cl) جایگزین کردند[3].
یخچال فریزر خانگی با استفاده از یخ طبیعی (جعبه یخ خانگی) در سال 1803 اختراع شد و برای تقریبا 150 سال بدون تغییر زیادی مورد استفاده قرار گرفت. تلاش ها، به منظور توسعه یخچال و فریزر خانگی با استفاده از سیستم های مکانیکی از سال 1887 شروع شد. یخچال و فریزر مکانیکی خانگی اولیه پر هزینه بودند، و نیز به صورت خودکار نبودند و خیلی قابل اعتماد نبودند. با این حال، توسعه یخچال فریزر مکانیکی خانگی در مقیاس بزرگ بود ولی توسعه کمپرسورهای کم بود. شرکت جنرال الکتریک برای اولین بار یخچال و فریزر های خانگی را در سال 1911 معرفی کرد، یخچال های مکانیکی خانگی در سال 1918 در ایالات متحده آمریکا به طور گسترده راه اندازی شد. در سال 1925 ، ایالات متحده آمریکا حدود 25 میلیون یخچال و فریزر های خانگی تولید کرد که تنها 75000 عدد از آنها مکانیکی بودند. در یخچال و فریزرهای اولیه به طور عمده از دی اکسید گوگرد به عنوان مبرد استفاده می شد. ولی با این حال در بعضی ها نیز از کلرید متیل و کلرید متیلن استفاده می شد. در سال 1930 این مبرد نیروگاه تهویه مطبوع مرکزی بوسیله تمیز کردن هوا در سال 1904 طراحی کرد. در حال حاضر تهویه مطبوع به طور گسترده در مناطق مسکونی، ادارات، ساختمان های تجاری، فرودگاه، بیمارستان ها، اتومبیل، هواپیما و غیره استفاده می شود. صنعت تهویه مطبوع تا حد زیادی مسئول رشد صنایع مدرن الکترونیکی، دارویی، شیمیایی و غیره است. امروزه اکثرا از سیستم های تهویه مطبوع تبرید تراکمی و یا تبرید جذبی استفاده می شود، که ظرفیت آنها از چند کیلو وات تا چند مگاوات متفاوت است.
پروژه ارشد درباره هوشمند سازی یک سیستم تبرید بوسیله سنسور مادون قرمز
