درخت حوزه‌های تخصصی

شاید بتوان برق را جزء انرژی هایی دانست که کمتر می توان برای آن جانشین نزدیکی پیدا کرد. خصوصاً در بخش خانگی برق از ضروری ترین کالاها به شمار می آید. از طرفی برق جزء انرژی هایی است که قابلیت ذخیره سازی ندارد؛ بنابراین باید عرضه و تقاضای آن متناسب با یکدیگر باشد. از این رو توجه به طرف تقاضای برق از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این مقاله با استفاده از داده های تابلویی 28 استان کشور، به بررسی شاخص های اثرگذار بر مصرف برق خانگی ایران طی دوره زمانی 1388-1381 پرداخته است. براساس نتایج به دست آمده، قیمت برق در بخش خانگی ایران تأثیر اندکی بر مصرف برق در این بخش دارد. همچنین تأثیر قیمت انرژی های جانشین نظیر گاز طبیعی و نفت بر مصرف برق اندک است. همچنین نتایج حاکی از این است که مصرف برق در بخش خانگی بیشتر تحت تأثیر عادات مصرفی بوده است.

در سیستم های سرمایش تراکمی رایج، برای حذف بار نهان هوا، آن را تا پایین تر از نقطه شبنم سرد می کنند تا بخار آب موجود در هوا چگالیده شده و از آن خارج شود. سپس هوای رطوبت زدایی شده مجدداً گرم می شود تا به دمای مورد نظر برای ورود به فضای تهویه برسد. در این روش رطوبت زدایی دو بار تهویه به دستگاه وارد می شود: 1) انرژی مورد نیاز برای کاهش دمای هوا تا پایین تر از دمایی که در آن چگالش بخار آب موجود در هوا رخ می دهد. 2) انرژی مورد نیاز برای بازگرمایش هوا و رساندن دمای هوا به شرایط آسایش. برای کاهش این بار، می توان از سیستم رطوبت زدای دسیکنت به عنوان یک مکمل در کنار سیستم های سرمایش تراکمی استفاده کرد تا سیستمی اقتصادی تر و هوایی با کیفیت بالاتر داشته باشیم. در این مقاله به بهینه سازی فنی و اقتصادی سیستم سرمایش هیبرید-دسیکنت مایع پرداخته شده است. در چنین سیستم هایی در مرحله اول، هوا از واحد رطوبت زدای دسیکنت و در مرحله دوم از تبخیرکننده سیستم سرمایش تراکمی عبور می کند. دسیکنت مایع، با استفاده از حرارت خارج شده از چگالنده سیستم سرمایش تراکمی و نیز انرژی حاصل از سوختن گاز طبیعی بازیافت خواهد شد. ضریب عملکرد سیستم و هزینه سالانه کل (هزینه سرمایه گذاری و عملکردی)، توابع هدف می باشند و با استفاده از تکنیک الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی دو متغیره انجام می شود. نتایج حاصل برای شرایط مورد مطالعه (دو شهر اهواز و بندرعباس) با شرایط کاری، 12 ساعت در روز و 6 ماه در سال و به مدت 15 سال، نشان می دهد که هزینه سیستم سرمایش هیبرید-دسیکنت در شهر اهواز و بندرعباس به ترتیب 10% و 24% نسبت به سیستم سرمایش تراکمی ارزان تر است. همچنین مصرف برق در شهر اهواز و بندرعباس به ترتیب 575/0 کیلووات و 664/0 کیلووات به ازای هر تن تبرید نسبت به سیستم سرمایش تراکمی کاهش خواهد یافت.

در این پروژه دو نمونه سیستم ذخیره سازی انرژی سرمایشی برای مصارف تهویه مطبوع در یک ساختمان اداری بصورت مجزا از جنبه های اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی در دو فرایند شارژ و تخلیه مورد تحلیل، بهینه سازی و مقایسه فنی-اقتصادی قرار گرفته است. یک سیستم شامل یک مخزن ذخیره سازی یخ (ITES) و یک سیستم شامل مخزن ذخیره سازی انرژی حاوی مواد تغییر فاز دهنده (PCM) می باشد. بازده اگزرژی و نرخ هزینه کلی سیستم به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده اند. متغیرهای تصمیم گیری شامل دمای آب ورودی به هواساز (T3)،دمای آب بازگشتی از هواساز (T4)، دمای مخزن ذخیره سازی یخ (TST)، دمای اشباع مبرد در اواپراتور (T5)، دمای اشباع مبرد در کندانسور (T8) هستند. در ادامه، بهینه سازی چندهدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک چند هدفه با مرتب سازی نامغلوب (NSGA-II)روی کل سیستم صورت گرفت و مقادیر بهینه پارامترهای طراحی و توابع هدف به دست آمدند. در پایان عملکرد سیستم های مدل شده از نقطه نظر میزان برق مصرفی و همچنین میزان نشر گاز و نیز مدت زمان بازگشت سرمایه با یک سیستم سرمایشی معمول در یک مطالعه موردی مقایسه شد. نتایج حاکی از کاهش 4.59% و 7.58% مصرف برق و همچنین کاهش سالانه 17.8% و 27.2% تولید گاز بترتیب برای سیستم های ITES و PCM در مقایسه با سیستم معمول است.

با محدودیت های ایجاد شده در مصرف انرژی های فسیلی، استفاده از انرژی خورشید به عنوان منبع گرما در آب-گرمکنهای خورشیدی و یا تولید انرژی الکتریکی توسط صفحات فتوولتاییک در دهه های اخیرمورد توجه روز افزون قرارگرفته است. استفاده از روشنایی خورشید نیز برای روشن کردن فضاهای کم نور در طول روز با تجهیزات نسبتا ساده و کم هزینه از کاربرد های جدید این انرژی است که تا کنون به اندازه دیگر موارد توسعه نیافته است. در این مقاله سعی می شود با بررسی و مرور منابع و ماخذ مختلف، پیشرفت ها و نوآوری های انجام شده در این مسیر مورد بررسی قرار گیرد. ابتدا موارد استفاده، اثرات و مزایای استفاده از این منبع بزرگ انرژی با تکیه بر منابع موجود مورد بررسی قرار می گیرد و سپس به روش های انتقال نور پرداخته می شود. در نهایت روش انتقال با لوله نور به عنوان یک راه حل مورد توجه قرار گرفته و برای انتقال نور طبیعی روز به داخل ساختمان ها و فضاهای بسته بررسی می شود. این روش روشنایی علاوه بر کاهش مصرف انرژی الکتریکی برای روشنایی، فاقد تشعشعات فرابنفش و فروسرخ و مولفه های مخرب و الکترومغناطیسی و یونیزه کننده بوده و ایمنی صددرصددر رابطه با عوامل خطر آفرین مانند انفجار، حریق، برق گرفتگی و غیره را فراهم می کند.

یکی از مهمترین عوامل آلوده کننده محیط زیست در جهان و به خصوص در کشور ما که بخش اعظم آن را مناطق گرم و خشک تشکیل می دهد، سیستم های تهویه و سرمایش است. در این راستا، سامانه های غیر فعال همواره نقش مؤثری در تأمین آسایش و سلامت ساکنین و کاهش مصرف انرژی داشته است. مقاله پیش رو در پی دستیابی به بهینه ترین تدابیر سرمایش غیر فعال در مسکن شهرهای حاشیه کویر است. بنابراین شهر یزد و اصفهان به عنوان نمونه موردی انتخاب شده و میزان کارایی سامانه های سرمایش غیر فعال در این دو شهر مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. راهبرد اصلی این پژوهش توصیفی- تحلیلی است. برای به دست آوردن میزان کارایی سامانه ها، شرایط آسایش محیطی بنا قبل و بعد از استفاده از این سامانه ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. سپس بر مبنای تحلیل های صورت گرفته برای هر سامانه در ماه های مختلف سال و با مقایسه تطبیقی نتایج، سامانه های با حداکثر کارایی برای هر شهر معرفی شده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد که سرمایش تبخیری غیر مستقیم کاراترین سامانه در گرم ترین ماه های سال برای اقلیم گرم و خشک ( B) است و پس از آن تهویه شبانه برای اصفهان و سایر شهرهای با اقلیم مشابه ( Bsk) و سرمایش تبخیری مستقیم برای یزد و سایر شهرهای با اقلیم مشابه ( Bwh) پیشنهاد مناسبی می باشد.

نیاز به برنامه ریزی بلندمدت در بخش انرژی و بهره گیری از ابزارهای طراحی سیاست گذاری در این بخش از موضوعات مهم و راهبردی کشور به شمار می رود. هدف اصلی در این مقاله اندازه گیری مقدار عرضه و تقاضای انرژی در بازه زمانی 1420-1393 در سناریو مرجع و سناریو های سیاست گذاری و محاسبه میزان صرفه جویی نفت و گاز تحت سناریوهای جدید مدیریت عرضه (بخش تبدیل انرژی) و تقاضا نسبت به سناریو مرجع است. نتایج حاصل از مدل سازی در زیر بخش های مختلف انرژی بیانگر رشد فزاینده تقاضای انرژی از 1321 میلیون بشکه معادل نفت خام در سال 1393 به 3/2471 میلیون بشکه معادل نفت خام در سال 1420 می باشد. با تعریف سناریوهای جدید و اتخاذ سیاست های مدیریت سمت تقاضا و عرضه، مقدار صرفه جویی در تولید نفت خام در سال افق برنامه ریزی به 119/702 میلیون بشکه معادل نفت خام می رسد که از میزان صادرات نفت خام سال پایه بیشتر بوده که می تواند به سرجمع صادرات نفت خام در سال افق برنامه ریزی اضافه شود. این نتیجه گیری حرکت به سمت بهره گیری از سیاست های مدیریت تقاضا و عرضه انرژی (بخش تبدیل انرژی) و هم چنین جایگزین کردن انرژی های تجدیدپذیر بادی و خورشیدی به جای سوخت های فسیلی را نمایان می سازد.

پیش بینی دقیق قیمت های نقدی گاز طبیعی از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا می تواند در تصمیم گیری های نظارتی هر دو جانب عرضه و تقاضای گاز طبیعی مفید واقع شود. لذا در این مطالعه، آزمون گاما جهت قیمت های گاز، به عنوان یک ابزار غیرخطی و ناپارامتریک استفاده شد تا بتوان بهترین ترکیب ورودی ها را قبل از کالیبراسیون و آزمون مدل انتخاب نمود. آزمون گاما دارای مدل های غیرخطی متعددی مانند رگرسیون خطی موضعی (LLR)، رگرسیون خطی موضعی پویا (DLLR) و شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) می باشند. بدین منظور از قیمت های نقدی روزانه، هفتگی و ماهانه ی گاز هنری هاب از 7/11997 تا 20/3/ 2012 استفاده شد. مقایسه ی نتایج نشان داد که مدل DLLR از ضریب همبستگی بالاتر و میانگین مربعات خطای پایین تر از LLR برخوردار بوده و پیش بینی های بهتری را بدست می دهد. مدل ANN نشان می دهد که هرچه دوره ی پیش بینی کوتاه تر باشد نتایج دقیق تری را داراست. بنابراین، مدل پیش بینی قیمت های نقدی روزانه با روش ANN می تواند به عنوان یک مدل مناسب درنظر گرفته شود. بعلاوه، مدل های ANN در مقایسه با مدل های LLR و DLLR دارای عملکرد بالاتری است و دقت بالاتری را جهت پیش بینی روند قیمت های گاز در مقیاس های زمانی متفاوت بدست می دهد اما این دسته از مدل ها از توانایی لازم جهت پیش بینی شوک های قیمتی بازار برخوردار نمی باشند