انرژی ایران

انرژی ایران

انرژی ایران دوره هجدهم زمستان 1394 شماره 4 (پیاپی 56)

مقالات

۱.

برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال درحضور نیروگاه های بادی مبتنی بر الگوریتم ICA

کلید واژه ها: ﺑﺮﻧﺎﻣﻪریﺰی توسعه شبکه اﻧﺘﻘﺎل ﺑﻬیﻨﻪﺳﺎزی ﭼﻨﺪ ﻫﺪﻓﻪ ﻣﺰارع ﺑﺎدی الگوریتم رقابت استعماری (ICA). الگوریتم ژنتیک (GA)

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۶۱۵ تعداد دانلود : ۲۵۴
نفوذ انرژی های تجدید پذیر در سیستم قدرت، به ویژه مزارع بادی به دلیل مزایای متعدد، به سرعت در حال افزایش است. ﻟﺰوم لحاظ اﺛﺮات این ﻣﺰارع در ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺑﺮﻧﺎﻣﻪریﺰی توسعه اﻧﺘﻘﺎل (TEP) به عنوان یکی از بخش های بسیار مهم در برنامه ریزی سیستم های قدرت؛ اﻣﺮی اﺟﺘﻨﺎب ﻧﺎﭘﺬیﺮ است. در ایﻦ مقاله، یک روش ﺑﻬیﻨﻪ ﺳﺎزی ﭼﻨﺪ ﻫﺪﻓﻪ برای حل ﻣﺴﺌﻠﻪ TEP با بهره گیری از پخش بار DC پیشنهاد، و در آن ﻋﺪم ﻗﻄﻌیﺖﻫﺎی ﺗﻮﻟیﺪ ﻣﺰارع ﺑﺎدی و ﺑﺎر ﺷﺒکﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت اﺣﺘﻤﺎﻻﺗی مدل شده، و ﺗﻮاﺑﻊ ﻫﺪف مشتمل بر ﻫﺰیﻨﻪ های ﺳﺮﻣﺎیﻪﮔﺬاری و تعمیر و نگهداری لحاظ شده اند. روش چند هدفه پیشنهادی ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از الگوریتم رقابت استعماری (ICA) روی ﺷﺒکﻪ ﺗﺴﺖ اصلاح شده 24 باسه IEEE-RTS شبیه سازی، و نتایج آن جهت بررسی و صحت سنجی با نتایج حاصل از الگوریتم ژنتیک (GA) مقایسه شده اند.
۲.

مقایسه کارایی بهینه سازی روش سطح پاسخ و الگوریتم رقابت استعماری در بررسی دمای راکتور و وزن کاتالیست در پیرولیز کاتالیستی تبدیل ضایعات پلاستیکی به سوخت

کلید واژه ها: روش شناسی سطح پاسخ ضایعات پلاستیکی پیرولیز کاتالیستی مدیریت زباله های پلیمری الگوریتمرقابت استعماری

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۵۰۸ تعداد دانلود : ۲۵۲
از روش های مطلوب جهت تبدیل انواع زباله های پلاستیکی، روش تجزیه حرارتی (پیرولیز) می باشد. وجود کاتالیست می تواند بهبود فرآیند تبدیل و به حداقل رساندن دما و زمان لازم به منظور فرآیند شکست مولکول های بزرگ پلیمری به مولکول های کوچک را به دنبال داشته باشد. به کارگیری این روشاز یک طرفسببحفاظت از محیط زیست شده و از طرف دیگر جای گزین مناسبی برای ذخایر نفت و گاز می باشد.در این مقاله یک مدل توسعه یافته ریاضیارائه می شود وبا استفاده از دو روش سطح پاسخ و الگوریتم رقابت استعماری مدل مورد نظر و پارامترهای موثربرآن به منظور ارائه بهترین شرایطانجام فرآیند پیرولیز کاتالیستیبرای دو سوخت مایع و گاز مورد مطالعه قرارگرفته است. طی این مطالعه شرایط دمای 92/561 درجه سانتی گراد و وزن کاتالیست 33/1 گرم برای سوخت مایع و همچنین دمای 74/560 درجه سانتی گراد و وزن کاتالیست 1 گرم به عنوان شرایط بهینه پاسخ تعیین گردید. همچنین همگرایی و نزدیکی نتایج دو روش تایید کننده ی صحت روش و پاسخ نهایی است. به طوری که میزان همبستگی نتایج برای سوخت مایع طبق تحلیل آنالیز واریانس 8/98 % و برای سوخت مایع 5/96 % به دست آمده است.
۳.

اصلاح عملکرد سیستم HVAC با استفاده از شبیه سازی عددی و مقایسه با نتایج تجربی

کلید واژه ها: HVAC یخ زدگی کمپرسور سیکل تبرید دینامیک سیالات محاسباتی

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۷۸ تعداد دانلود : ۳۰۳
در این مقاله یک سیستم تهویه مطبوع HVAC از نوع تراکمی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه بهبود عملکرد سیستم تبرید، رفع یخ زدگی کمپرسور، بالابردن راندمان، کاهش مصرف انرژی و کاهش مدت زمان کارکرد کمپرسور بوده است. نتایج حاصل از داده های تجربی و حل عددی دینامیک سیالات محاسباتی مقایسه و تفسیر شده است. پس از رفع عیب، نتیجه تعمیرات صورت گرفته با استفاده از حل عددی و توسط کانتورها و نمودارهای سرعت و دما نشان داده شد. در نهایت رفع عیب سیستم HVACمنجر به بر طرف شدن یخ زدگی کمپرسور گردید و متعاقباً ایجاد هوای مطبوع را در پی داشت. دما و دبی هوای تولیدی به ترتیب تقریباً c° 7 کاهش و 13% درصد افزایش یافت.
۴.

اعتبار سنجی نرم افزارهای شبیه سازی انرژی در ساختمان: با رویکرد تجربی و مقایسه ای

کلید واژه ها: بهینه سازی مصرف انرژی اعتبار سنجی اکوتکت دیزاین بیلدر شبیه سازی انرژی ساختمان

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۲۰۳ تعداد دانلود : ۱۱۶۱
بالا بودن هزینه سرمایه گذاری و دوره بازگشت سرمایه طولانی در پروژه های بهینه سازی مصرف انرژی ساختمان ها، ارزیابی دقیق راهکارهای کاهش مصرف انرژی را قبل از اجرا ضروری کرده است. بدلیل گستردگی پارامترهای دخیل در مصرف انرژی، تصمیم گیری در رابطه با استراتژی ها و اجزا طراحی عملا بدون استفاده از ابزارهای شبیه سازی امکان پذیر نیست. برای بهره گیری صحیح از ابزارهای شبیه سازی در فرایند طراحی و ارزیابی، لازم است اعتبار آنها از طریق روشهای علمی بررسی شود، چراکه اعتبار و دقت چنین ابزارهایی تحت تاثیر عوامل مختلف است و متناسب کاربری، نوع بنا، اقلیم و داده ها، نرم افزار مناسب طلب می کند. در این پژوهش اعتبار دو نرم افزار شبیه سازی انرژی (دیزاین بیلدر و اکوتکت) با روش تجربی و مقایسه ای بررسی گردیده است: مصرف انرژی سالیانه یک ساختمان آموزشی موجود شبیه سازی، و سپس با مصرف واقعی حاصل از ممیزی انرژی ساختمان مقایسه شده است. با اصلاح ورودی های نرم افزار بر اساس برداشت های میدانی، پارامترهای اصلی موجد اختلاف بین مصارف پیش بینی شده و واقعی انرژی در ساختمان شناسایی شده اند. بر اساس نتایج این مطالعه، نرم افزار دیزاین بیلدر عملکرد خوبی در پیش بینی میزان مصرف انرژی و دمای داخلی فضاها مطابق شرایط ساخت و تجهیزات و اقلیم بررسی شده دارد.
۵.

ارزیابی مدل های تجربی برآورد تابش خورشیدی روزانه بر پایه دمای هوا در چهار منطقه آب و هوایی ایران

کلید واژه ها: ایران دمای هوا تابش خورشیدی روزانه مدل تجربی مناطق آب و هوایی

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۷۴ تعداد دانلود : ۱۴۹
تابش خورشیدی روزانه یکی از پارامترهای مهم در زمینه کاربرد انرژی خورشیدی می باشد. با توجه به اینکه، اندازه گیری تابش خورشیدی نیازمند ابزار و تجهیزات پیشرفته است، داده های اندازه گیری شده تابش خورشیدی در کل ایام سال و برای بازه طولانی در تمامی ایستگاه های هواشناسی کشور موجود نمی باشد. یک روش معمول برای تخمین میزان تابش روزانه خورشید استفاده از مدل های تجربی و بر اساس داده های هواشناسی در دسترس مانند ساعات آفتابی و یا دمای هوا می باشد. هدف از این مطالعه ارزیابی عملکرد پنج مدل تجربی تخمین میزان تابش خورشیدی روزانه بر اساس تفاوت بین دمای حداکثر و حداقل (مدل های بریستو- کمپبل، هارگریوز، سامانی، لی و چن) می باشد. با استفاده از آزمون آماری خطا، عملکرد مدل ها با استفاده از داده های اندازه گیری شده در 12 ایستگاه هواشناسی ایران واقع در چهار منطقه آب و هوایی مرطوب، نیمه مرطوب، نیمه خشک و خشک با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج نشان داد این مدل ها دارای دقت بیشتری در مناطق خشک نسبت به مناطق مرطوب می باشند. بنابراین استفاده از این مدل ها برای تخمین تابش خورشیدی روزانه در مناطق خشک ایران که تنها داده های دمای هوا در دسترس می باشد، توصیه می شود.
۶.

بهینه سازی سیکل توربین گاز با مبدل حرارتی صفحه ای فین دار جهت ارتقای عملکرد و کاهش آلاینده ها

کلید واژه ها: الگوریتم ژنتیک بهینه سازی چند هدفه توربوکمپرسور گازی بازگردش حرارتی با مبدل حرارتی راندمان اگزرژی

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۶۷۷ تعداد دانلود : ۲۴۴
هدف در این کار ارتقاء راندمان و کاهش تولید آلاینده های زیست محیطی توربوکمپرسور گازی با بازگردش حرارتی و جرمی گازهای حاصل از احتراق به کمک دو نوع مبدل حرارتی پوسته لوله ای و صفحه ای فین دار است. مدلسازی ترمودینامیکی با استفاده از آنالیز انرژی و اگزرژی انجام شده است. مدل ترموهیدرولیکی مبدل های بازیاب با استفاده از آنالیز انتقال حرارت بهبود یافته و روش -NTU ε برای تخمین سطح حرارتی مورد نیاز مبدل ها و افت فشار آن ها انجام گرفته است. بهینه سازی سه هدفه مبدل های بازیاب، با اهداف بیشینه سازی راندمان اگزرژی سیکل، کمینه سازی زمان بازگشت سرمایه و کمینه سازی میزان تولید آلودگی NOx هردو نوع مبدل حرارتی پوسته لوله ای و صفحه ای فین دار با استفاده از الگوریتم ژنتیک صورت پذیرفته و جبهه بهینه پارتو حاصل گردیده و نقطه بهینه نهایی از میان نقاط موجود بر روی جبهه با استفاده از سه روش تصمیم سازی بلمن- زاده، TOPSIS و LINMAP انتخاب و در نتیجه بهترین مبدل ها برای هریک از حالات قرارگیری مبدل حرارتی پوسته لوله ای و صفحه ای فین دار انتخاب شده است. در پایان با مقایسه ی مبدل های حرارتی پوسته لوله ای و صفحه ای فین دار بهینه، بهترین مبدل، برای بازگردش حرارتی توربوکمپرسورهای گازی برگزیده شده است. در نهایت طرح بهینه ی نهایی، منجر به افزایش 19.1 درصد در راندمان اگزرژی و کاهش 17.93 درصد در میزان آلاینده های NOx شده است.
۷.

طراحی و ساخت خودروی سواری هیبرید برقی پراید در دانشگاه کاشان

کلید واژه ها: کاهش مصرف سوخت بهینه سازی انرژی موتور احتراق داخلی خودروی هیبرید برقی درایو الکتریکی

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۱۳۳۷ تعداد دانلود : ۲۷۱
این مقاله به منظور توسعه فن آوری خودروهای هیبرید برقی و استفاده از منابع موجود در کشور، به توصیف مراحل طراحی و ساخت اولین خودروی سواری هیبرید برقی با پلت فرم پراید در ایران با نام شاهب 2 پرداخته است. در این خودرو با توجه به هزینه و محدودیت زمانی، از آرایش موازی نوع مستقل یا TTR (Trough –the –Road) استفاده شده است. موتور احتراق داخلی در این خودرو، همان موتور پراید CC 1300 است. بخش نیرومحرکه الکتریکی خودرو روی محور عقب خودرو قرار داده شده اند. موتور الکتریکی مورد استفاده از نوع PMSM با توان نامی kW 22 بوده که به روش کنترل برداری و با اینورتر بردار فضایی در دو حالت کنترل سرعت و کنترل گشتاور کار می کند. برای ذخیره سازی انرژی الکتریکی از باتری های نوع لیتیم-یون پلیمر با مجموع ولتاژ 192 ولت استفاده گردیده است. برای عملکرد مناسب خودرو در حالت های مختلف، واحد کنترل هیبرید (HCU) به نحوی طراحی و ساخته شده است که می تواند خودرو را در حالات فقط برقی، فقط احتراقی، عملکرد هیبریدی و حالت ترمزی بازیاب قرار دهد. راهبرد کنترلی در این خودرو از نوع کنترل On/Off بوده که با میکروکنترلر پیاده سازی گردیده است. با توجه به اضافه شدن سیستم محرکه الکتریکی به خودرو و در نتیجه تغییر وزن و مرکز جرم خودرو، و جهت افزایش پایداری، شاسی تقویت گردیده که نتایج با نرم افزار اجزا محدود ANSYS صحه-گذاری گردیده اند. سیستم انتقال نیروی مناسب با نسبت دنده ثابت و دیفرانسیل در بخش عقب خودرو برای موتور الکتریکی طراحی گردیده است. بدنه خودرو نیز از لحاظ آیرودینامیکی در نرم افزارهای Gambitو Fluent تحلیل گردیده است.
۸.

بررسی رابطه فرم ساختمان های مسکونی با میزان مصرف انرژی آنها در اقلیم گرم و خشک شهر سمنان

کلید واژه ها: فرم ساختمان سیستم غیر فعال اشکال پایه اشکال سایه انداز و بدون سایه انداز بر خود

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۶۱۳ تعداد دانلود : ۲۳۱
ارائه راهکارهای مناسب برای بهینه سازی مصرف انرژی ساختمان در تمامی کشورها امر بسیار مهمی به شمار می آید که باید به یک عزم همگانی تبدیل شود تا از این طریق سهم نسلهای بعدی از سوخت های فسیلی حفظ گردند. با توجه به سهم عمده اتلاف انرژی در بخش ساختمان، اقدام جهت شناخت علل اتلاف انرژی و برنامه ریزی برای حذف آن ها ، جز اولویت های بخش طراحی مسکن قرار گرفته است. استفاده بهینه از سیستم های غیرفعال خورشیدی در جهت رسیدن به دو وجه مهم پایداری شامل ملاحظات اقتصادی و زیست محیطی از ویژگی های مهم این تحقیق است. در این پژوهش تاثیر اشکال مختلف مستطیلی و غیر مستطیلی شامل T,U,L در واحدها ، به عنوان متغیر مستقل و میزان مصرف انرژی ساختمان به عنوان متغیر وابسته اصلی بررسی و سنجیده شده است. در هر مرحله از تحقیقات، واحدهای مسکونی (زیر سه طبقه در مقیاس کوچک) با مقادیر مختلف پارامترها، طراحی شده و به منظور بررسی اثرات و اهمیت آنها، با استفاده از نرم افزار Ecotect ، شبیه سازی و تجزیه و تحلیل نتایج صورت گرفته است؛ نتیجه این است که شکل L با نسبت عمق طول دو به سه (2 به 3 ) بالاترین امتیازات کارایی انرژی در سال را دارد.
۹.

شبیه سازی حرارتی و بهینه سازی سیستم مایع سازی گاز طبیعی

کلید واژه ها: بهینه سازی شبیه سازی گاز طبیعی مایع تحلیل پارامتریک

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۲۹۳ تعداد دانلود : ۱۳۸
گاز طبیعی مایع یا ال ان جی به گاز طبیعی ای اطلاق می شود که موقتا ًبرای ذخیره سازی یا حمل و نقل درحجم زیاد به حالت مایع تبدیل شده است. در کار حاضر سعی شده است با تحلیل ترمودینامیک و همچنین با بررسی پارامتریک مفصّلی بر روی چرخه مایع سازی گاز طبیعی، نوعی از آنالیز حساسیت برروی کارکرد این سیستم انجام یافته تا بتوان تاثیر پارامترهای کارکردی سیستم را بر روی عملکرد چرخه مایع سازی گاز طبیعی نشان داد. با تحلیلی که انجام شده است مشخص شد که پارامترهایی همچون بازده آیزنتروپیک کمپرسور، کارایی مبدل های حرارتی، نسبت فشار کمپرسورها و دمای متان؛ تاثیر بسیار چشمگیری بر عملکرد سیستم مایع سازی گاز طبیعی دارند. در نهایت برای داشتن بهترین عملکرد در سیستم مایع سازی گاز طبیعی، نیز نتایج بهینه حاصل از تحلیل انجام یافته ارائه شده است.
۱۰.

آموزش سواد انرژی در راستای عملیاتی کردن رفتار زیست محیطی

کلید واژه ها: آموزش آموزش محیط زیست سوادانرژی رفتارزیست محیطی

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۸۸۷ تعداد دانلود : ۳۰۷
چکیده توسعه و گسترش انرژی های تجدیدپذیر باعث کمک به تحقق اهداف توسعه اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی کشور می شود که از عوامل اساسی در رسیدن به توسعه پایدار در هر کشوری هستند. سواد انرژی واژه ای در جهت آشنایی با انرژیهای نو و تجدیدپذیر و استفاده از آنها در جهت کاهش استفاده از سوخت های فسیلی و به دنبال آن حفاظت از محیط زیست و اصلاح رفتار زیست محیطی می باشد. لذا این پژوهش به بررسی آموزش سواد انرژی در راستای عملیاتی کردن رفتار زیست محیطی در میان دانش آموزان دختر دوره دبیرستان شهر مراغه می پردازد.نوع پژوهش کاربردی وروش آن توصیفی بارویکرد پیمایشی وروش جمع آوری اطلاعات ازطریق پرسشنامه است. روند کار به این صورت است که ابتدا 351 نفر از میان دانش آموزان دختر دوره دبیرستان شهرمراغه بصورت کاملا تصادفی ودر طیف های مختلف سنی وفاکتورهای مرتبط انتخاب می شوند .پرسشنامه حاوی 61سؤال است که در سه حوزه شناختی(از سوال 5-1 و 61-32) –عاطفی(21-5) و رفتاری(31-22) طراحی شده است. روایی پرسشنامه به صورت معتبر و استاندارد می باشد. سنجش پایایی سوالات مربوط به پرسشنامه با استفاده از آزمون آلفای کرونباخ انجام گردید. میزان آلفای کرونباخ برابر با 79/0 بود که نشان دهنده مناسب بودن سوالات است. نتایج پژوهش نشان می دهد که 9/21 درصد از دانش آموزان دارای سطح سواد انرژی ضعیف، 9/68 درصد سطح سواد انرژی متوسط و 1/9 درصد سطح سواد انرژی خوب دارند. داده ها همچنین نشان می دهد که بین سواد انرژی و صرفه جویی در انرژی و حفاظت محیط زیست رابطه معنی دار و مثبت وجود دارد و آموزش سواد انرژی رابطه مستقیم با افزایش هر سه موارد فوق می-شود. در واقع هر مقدار سطح سواد انرژی در میان دانش آموزان بیشتر باشد به همان مقدار صرفه-جویی در انرژهای موجود و رفتار زیست محیطی و همچنین حفاظت محیط زیست در آنها بیشتر خواهد بود.

آرشیو

آرشیو شماره ها:
۶۶