انرژی ایران

انرژی ایران

انرژی ایران دوره نوزدهم تابستان 1395 شماره 2 (پیاپی 58)

مقالات

۱.

ارزیابی تاثیر ایوان ساختمان های مسکونی در بهینه سازی مصرف انرژی سالانه

کلید واژه ها: مصرف انرژیسرمایشایوانتأمین روشناییمعماری مسکونی

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۰۸ تعداد دانلود : ۱۳۵
در کشور ما ساختمان های مسکونی یکی از اصلی ترین مراکز مصرف انرژی محسوب می گردد. طراحی معماری مناسب می تواند با استفاده از راه کارهای نوآورانه، به کاهش انرژی مصرفی نهایی ساختمان منجر شود .ایوان یکی از عناصر اصلی معماری شمال کشور است که امروزه در اکثر ساختمان های مسکونی به نحوی نامناسب طراحی می شود. پژوهش حاضر سعی دارد با اصلاح الگوی طراحی ایوان، میزان انرژی مصرفی سالانه ساختمان را بررسی کند. در این راستا به طراحی ایوان مطلوب و مدل سازی آپارتمانی مسکونی در شهر بابلسر در سه حالت بدون ایوان، با ایوان و با ایوان دارای دیواره ای مشبک با نرم افزار دیزاین بیلدر پرداخته و انرژی مصرفی برای سرمایش و تامین روشنایی را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. نتایج حاکی از تاثیر مثبت ایوان طراحی شده در کاهش مصرف انرژی در این آپارتمان بوده است.
۲.

شبیه سازی سلول خورشیدی CIGS و بهینه سازی لایه ی ZnO:Al با نرم افزار های COMSOL و T-CAD برای افزایش راندمان

کلید واژه ها: بهینه سازیشبیه سازیسلول خورشیدیفیلم نازکCu(InGa)Se2

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۹۱۹ تعداد دانلود : ۳۱۶
با توجه به درک جهانی و نیازمندی ها در زمینه ی استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر و پاک, انرژی خورشیدی در کانون توجه بسیاری از مراکز تحقیقاتی قرار گرفته است. امروزه کاهش قیمت ساخت در کنار راندمان ، از اهداف مهم صنعت سلول های خورشیدی می باشد. یکی از راه های کاهش قیمت، بکارگیری تکنولوژی فیلم نازک در این سلول ها می باشد که از اثر فتوولتایی استفاده می کنند. در بین این فیلم های نازک, Cu(In Ga)Se علاوه بر این که دارای قیمت پایینی است ، بیشترین راندمان را نیز در بین فیلم های نازک دارا می باشد. در این مقاله به شبیه سازی سلول خورشیدی نانوساختار CIGS با استفاده از نرم افزارهای Comsol و Sivaco-Tcad پرداخته شده و در ادامه برای افزایش راندمان، پهنا و ضخامت ZnO:Al بهینه سازی شده است. بیشترین راندمان با نرم افزار Comsol در بهینه سازی ضخامت، مقدار 19.1 و با نرم افزار T-CAD برابر با 19.702 در ضخامت 0.3 میکرومتر برای این لایه ی بدست آمد. در نهایت با بهینه سازی پهنای این لایه در همین ضخامت بهینه شده مقدار راندمان در پهنای 3 میلی متر تا 19.9 درصد افزایش یافت.
۳.

مدلسازی و تحلیل هزینه دوره عمر سیستم های تهویه مطبوع ثانویه

کلید واژه ها: مدلسازیسیستم تهویه مطبوعتحلیل هزینه دوره عمرعملکرد فنکنترل دمپر

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۲۹ تعداد دانلود : ۱۸۶
سیستم های تهویه مطبوع و تجهیزات مربوطه آن سهم نسبتا بزرگی از کل مصرف انرژی ساختمان را مصرف می کند، که بخش قابل توجهی از آن به عملیات فن مربوط می شود. عملیات دمپر نصب شده، می تواند موجب مصرف انرژی پایین در فن های عرضه و/یا برگشت شود، اگر دمپرها به صورت مناسب و بهینه کار کنند. در این مطالعه عبارت های ریاضیاتی اجزای سیستم های تهویه مطبوع ارائه می شود تا سیستم های تهویه مطبوع ثانویه را براساس پدیده های فیزیکی حاکم بر آنها مدل کند. یک تحلیل هزینه دوره عمر با استفاده از مدلسازی تفضیلی سیستم و هزینه های اولیه و عملیاتی به کار می رود تا امکان پذیری های اقتصادی سیستم های تهویه مطبوع حجم هوای ثابت (CAV) و حجم هوای متغیر (VAV) ارزیابی شود. عوامل مختلفی مانند محل ساختمان، مشخصات سیستم، مقاومت کانال و دمپرها، دمای هوای عرضه، کنترل دمپر و حداقل احتیاجات هوای تازه نیز در طول تحلیل در نظر گرفته می شوند. نتایج نشان می دهد که کنترل دمپرها، اثر قابل توجهی روی عملکرد فن و مصرف انرژی آن دارد. استراتژی VAV اگر به طور مناسب اعمال شود می تواند صرفه جویی انرژی فن حدود 13% را فراهم کند. تشخیص داده شد که دوره بازگشت سرمایه سیستم VAV مناسب است بویژه با در نظر گرفتن سیستم سرمایش و گرمایش در کنار هم.
۴.

نقش بهره برداری از واحدهای تلمبه ذخیره ای در افزایش نفوذ توان باد در شبکه قدرت

کلید واژه ها: عدم قطعیتنیروگاه بادینیروگاه تلمبه ذخیره ایذخیره چرخان و غیرچرخانهزینه متوسط

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۵۹ تعداد دانلود : ۲۲۳
یکی از مهمترین چالش هایی که بهره برداران سیستم قدرت و متولیان بازار برق با آن درگیر هستند، کاهش اثر عدم قطعیت توان باد در بازار رقابتی است. در این پژوهش به کمک مدل مشارکت یکپارچه نیروگاه های بادی و تلمبه ذخیره ای در تسویه بازار انرژی و رزرو جنبه های مختلف هزینه های بهره برداری مقایسه شده است. همچنین نقش نیروگاه تلمبه ذخیره ای به عنوان ذخیره ساز در افزایش نفوذ توان باد در شبکه قدرت برررسی شده است. به علاوه، کاهش هزینه های بهره برداری، کاهش نیاز به ذخیره های چرخان و غیرچرخان در بهره برداری مشترک باد و ذخیره ساز اشاره شده است. جهت سادگی مسأله سیستم مورد آزمایش سه باسه، با حضور یک واحد تلمبه ذخیره ای و یک واحد بادی در طول دوره شبیه سازی 4 ساعت در نظر گرفته شده است.
۵.

محاسبه و ارزیابی شاخص های انرژی و اقتصادی تولید کنجد در ایران (مطالعه موردی: استان مازندران)

کلید واژه ها: شاخص اقتصادیمدیریت انرژیکارایی انرژینهاده کشاورزیبهره وری تولید

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۲۸۸ تعداد دانلود : ۳۸۴
در این مطالعه، تحلیل انرژی و اقتصادی کنجد با توجه به شاخص های مختلف انرژی و اقتصادی انجام شد. داده های لازم به صورت تصادفی و با روش پرسشنامه ای از 50 مزرعه تولید کنجد استان مازندران جمع آوری شدند. بیشترین سهم انرژی مصرفی در تولید کنجد مربوط به انرژی کود شیمیایی و کمترین آن مربوط به انرژی سموم شیمیایی بود. نتایج حاصله از این تحقیق نشان داد که نسبت انرژی، بهره وری انرژی، انرژی ویژه و انرژی خالص به دست آمده بترتیب برابر 06/1، 07/0 کیلوگرم بر مگاژول، 80/13 مگاژول بر کیلوگرم و 82/1592 مگاژول بر هکتار می باشد. همچنین شاخص های اقتصادی مورد مطالعه این تحقیق شامل سود خالص، سود ناخالص، بهره وری تولید و نسبت سود به هزینه بترتیب برابر 18925718 ریال بر هکتار، 30020718 ریال بر هکتار، 037/0 کیلوگرم بر 1000 ریال و 51/1 برآورد شد. نتایج این مطالعه نشان داد که مصرف انرژی در بخش نهاده های تولید کنجد در استان مازندران به درستی مدیریت نشده و عملیات مربوط به توزیع کود و سموم شیمیایی باید با دقت بیشتر و با تکنولوژی بهتری صورت پذیرد.
۶.

مقایسه آسایش حرارتی بازار قدیم و جدید از منظر تابش خورشیدی با پرسشنامه و شبیه سازی اکوتکت- نمونه موردی: شهرشیراز

کلید واژه ها: بازارشهر شیرازآسایش حرارتیتابش خورشیدیسایه در فضای شهری

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۶۴ تعداد دانلود : ۲۳۹
در این تحقیق ساختارگرا دو نمونه بازار قدیمی وکیل و جدید ملاصدرا، بعنوان یکی از پرترددترین مکان های شهری، در شهر شیراز از لحاظ آسایش حرارتی مورد بررسی قرار گرفتند و با استفاده از پرسش نامه از 120 نفر مشتری و مغازه دار هر دو نمونه موردی، بعنوان جامعه آماری، سوالاتی در رابطه با ساعات تابش آفتاب و وجود سایه پرسیده شد و با استفاده از نرم افزار اکوتکت سطوح سایه و تابش آفتاب در نمونه موردی جدید به منظور اطمینان بیشتر ترسیم گردید. نتایج حاکی از عدم رضایت 73.3 درصدی مشتریان خیابان ملاصدرا از سطوح سایه به ویژه در بعد از ظهرها و استفاده 93.3 درصدی مغازه داران از وسایل گرمایشی و سرمایشی است که تضاد شدیدی را با نتایج به دست آمده از بازار وکیل، که در آن مشتریان به دلیل مسقف بودن آن دراکثر ساعات به راحتی در بازار به خرید مشغولند، نشان داد که دلیل آن عدم سازگاری اقلیمی و جهت گیری مناسب و عدم کیفیت مناسب سایه بان در نمونه معماری جدید است. در انتها پیشنهاداتی در جهت رفع عیوب خیابان ملاصدرا و افزایش آسایش حرارتی در این خیابان ارائه گردید.
۷.

افزایش بازدهی خودروهای الکتریکی از طریق بهبود مشخصه های آیرودینامیکی

کلید واژه ها: دینامیک سیالات محاسباتیاسپویلرخودروی الکتریکیضریب برآضریب پسا

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۲۹۵ تعداد دانلود : ۴۳۹
امروزه نگرانی های زیست محیطی بزرگترین چالش در طراحی وسایل نقلیه به حساب می آیند و به نظر می رسد که خودروهای الکتریکی پاسخ مناسبی برای حل این مشکلات است، از این رو تاکنون اقدامات زیادی در زمینه های افزایش بازدهی، کاهش تلفات و بهبود عملکرد این خودروها انجام گرفته است. یکی از مهمترین مواردی که در طراحی خودروها باید در نظر گرفت، بهبود مشخصه های آیرودینامیکی می باشد. در این مقاله نتایج حاصل از تاثیرات بهبود مشخصه های آیرودینامیکی بر روی خودروی الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است و در این راستا نصب اسپویلر عقب متحرک به همراه کنترل کننده ی پیشنهادی و همچنین پوشاندن چرخ های عقب خودرو، پیشنهاد گردیده است. به منظور بررسی راه کارهای پیشنهادی، تاثیرات آن ها بر روی نمونه ای از خودروی الکتریکی که توسط مولفین در دست ساخت و توسعه است، در محیط سیمولینک متلب مدل سازی شده است. به منظور استخراج ضرایب پسا و برآ، جریان حول خودروی الکتریکی ارائه شده در نرم افزار انسیس مورد بررسی قرار گرفته شده است، در این راستا حل عددی جریان حول خودرو از طریق دینامیک سیالات محاسباتی و همچنین مدل توربلانسی استاندارد k-ε انجام شده است. نتایج حاکی از آن است که بهبود مشخصه های آیرودینامیکی در خودروهای الکتریکی نه تنها باعث افزایش پایداری خودرو می گردد، بلکه می تواند تاثیرات قابل توجهی بر روی سیستم ذخیره سازی انرژی، مسافت پیموده شده و بازدهی موتور الکتریکی داشته باشد.
۸.

امکان سنجی استفاده از نیروگاه با سوخت زیست توده

کلید واژه ها: بحران انرژیتولید برقاثرات زیست - محیطیآنالیزهای زیست توده جامدساقه پنبه

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۵۴۵ تعداد دانلود : ۶۴۱
با توجه به مشکلات پایان پذیری و اثرات زیست محیطی استفاده از سوخت های-فسیلی در تولیدبرق، بسیاری از کشورهای جهان به دنبال یافتن روش های جایگزین در این صنعت هستند، ازجمله انرژیهای تجدیدپذیر که یکی از منابع عمده آن زیست-توده است. با وجود موفقیت و ترویج استفاده از زیست توده در تولید برق در اکثر نقاط جهان، سهم استفاده از آن در صنعت برق کشور ایران بسیارجزئی است. یکی از منابع عمده آن ضایعات کشاورزی است که محققان با تغییرات فیزیکی و شیمیایی آن ها توانستند ویژگی های احتراقی آن را هم تراز سوخت های فسیلی کنند، بنابراین در این مقاله با بررسی کار محققان به معرفی روش های تعیین کیفیت سوخت زیست-توده از جمله آنالیزهای دستگاهی TG، CHNOS و استفاده از نرم افزار فایرکد برای نمونه ساقه پنبه که بر اساس تحقیق انجام شده توسط نویسندگان در رابطه با پسماندهای کشاورزی تولیدی استان اردبیل سوخت مناسب تری گزارش شده، مقدار آلاینده های تولیدی و پارامترهای احتراقی آن بدست آمده است.
۹.

تحلیل موانع و راهکارهای بکارگیری انرژی خورشیدی (مطالعه موردی دهستان هکمتانه)

کلید واژه ها: خورشیدراهکارانرژی تجدید پذیرموانع بکارگیریدهستان هکمتانه

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۳۷۷ تعداد دانلود : ۴۰۳
این تحقیق با هدف بررسی موانع و راهکارهای بکارگیری انرژی خورشیدی در دهستان هکمتانه در جهت حفاظت از محیط زیست به عنوان یکی از ابعاد پایداری انجام گرفت. تحقیق حاضر از نظر هدف کاربردی و از نظر نحوه جمع آوری داده ها، غیرآزمایشی است. جامعه آماری تحقیق، کشاورزان دهستان هکمتانه بود (34070=N) که از این تعداد 153 نفر توسط فرمول کوکران به روش نمونه گیری تصادفی ساده به عنوان نمونه آماری انتخاب شدند. روایی پرسشنامه با توجه به نظرات اساتید ترویج و آموزش کشاورزی تأیید و پایایی آن نیز توسط ضریب آلفای کرونباخ (آلفا = 867/0) محاسبه گردید. نتایج تحلیل عاملی موانع بکارگیری انرژی خورشیدی در دهستان هکمتانه در چهار عامل اطلاعاتی-حمایتی، سیاست گذاری، فناوری-هزینه ای و نگرشی خلاصه شد که عوامل فوق 273/72 درصد از کل واریانس را تبیین می کنند. همچنین نتایج تحلیل عاملی راهکارهای بکارگیری انرژی خورشیدی در دهستان هکمتانه در سه عامل روانشناختی، حمایتی و آموزشی-هزینه ای خلاصه شد که عوامل فوق 564/75 درصد از کل واریانس را تبیین می کنند.
۱۰.

تحلیل شرایط وارونگی قیمت در بازارهای برق تحت مدل های مختلف تخصیص پشت سرهم و همزمان

نویسنده:

کلید واژه ها: بازار انرژیبازار رزرو جایگزینبازار رزرو چرخشیسیستم چندعاملیوارونگی قیمت

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۲۲۳ تعداد دانلود : ۱۰۹
تحلیل رفتار بازیگران و شرایط بازارهای برق از طریق شبیه سازی می تواند تصمیم گیران بازار را در طراحی و سیاست گذاری مناسب قبل از اجرای واقعی یاری نموده و از هزینه ها و مشکلات احتمالی آینده بکاهد. توجه به بازارهای خدمات جانبی در کنار بازار انرژی در شبیه سازی ها این امکان را فراهم می سازد که مدل های مختلف اجرای مناقصات و تخصیص کالاها به طور کارآمدتری مورد مقایسه و ارزیابی قرار گیرند. در این مقاله، تاثیر اجرای انواع مدل های تخصیص پشت سرهم و همزمان انرژی، رزرو چرخشی و رزرو جایگزین بر رفتار بازیگران، احتمال وقوع وارونگی قیمت و همچنین مبالغ پرداختی در بازارها مورد ارزیابی قرار می گیرد. در این راستا، ابتدا روشی مبتنی بر سیستم چندعاملی و الگوریتم یادگیری تقویتی جهت شبیه سازی رفتار بازیگران در بازارهای انرژی، رزرو چرخشی و رزرو جایگزین بیان می شود. سپس، این روش تحت انواع مدل های تخصیص پشت سرهم و همزمان بر روی یک سیستم نمونه شامل 17 تولیدکننده با مشخصات هزینه ای و ظرفیتی گوناگون پیاده سازی می شود. تحلیل ها و نتایج ارزیابی ها در خصوص شرایط وقوع وارونگی قیمت و مبالغ پرداختی تحت انواع مدل ها برای تصمیم گیران و سیاست گذاران بازارهای برق مفید خواهد بود.
۱۱.

ارائه یک مدل ترکیبی برای اولویت بندی سیستم های تولید همزمان برق، حرارت و برودت با در نظر گرفتن اهداف توسعه پایدار (مطالعه موردی: بیمارستان طالقانی تهران)

کلید واژه ها: سیستم CCHPمحرک اولیهفازی تاپسیسروش منطق دیجیتالی اصلاح شده

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۴۸۷ تعداد دانلود : ۲۴۸
تولید انرژی مؤثر و منطقی و عرضه آن، یکی از فرض های اصلی توسعه پایدار است. سیستم های تولید همزمان برق، حرارت و برودت دارای مزایای زیست محیطی روشن با افزایش بهره وری انرژی، کاهش انتشار آلاینده های زیست محیطی و مصرف بهینه انرژی حرارتی حاصل از سوخت های فسیلی می باشد. با این حال، این سیستم ها هزینه سرمایه گذاری بالاتر و طراحی و تعمیر و نگهداری پیچیده تری نیز دارند؛ بنابراین به منظور انتخاب بهترین سیستم CCHP، باید این سیستم ها از تمامی جنبه های فنی و توسعه پایدار مورد بررسی قرار گیرند. در این مقاله یک مدل ترکیبی با استفاده از روش فازی تاپسیس (FTOPSIS) و روش منطق دیجیتالی اصلاح شده (MDL) ارائه و برای انتخاب و ارزیابی انواع محرک های اولیه متداول (CCHP) به کار برده شده است. بدین منظور نظریه مجموعه فازی، روش منطق دیجیتالی و مدل تصمیم گیری فازی (FMCDM) تشریح شده و در نهایت، انواع مختلفی از محرک های اولیه سیستم های CCHP، شامل موتور استرلینگ، توربین گاز، موتور پیستونی گازسوز و سلول سوختی اکسید جامد و میکرو توربین با توجه به اهداف توسعه پایدار بررسی و با یک سیستم تولید جداگانه مقایسه می شوند. برای انتخاب سیستم بهینه، مدل تصمیم گیری ارائه شده با استفاده از روش MDL- FTOPSIS در بیمارستان طالقانی تهران از جنبه های فنی، اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی پیاده سازی و اثربخشی آن مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که موتور پیستونی گازسوز بهترین انتخاب در میان گزینه های مورد بررسی است.
۱۲.

تحلیل دینامیکی برج توربین باد تحت نیروی تراست به روش ماتریس انتقال

کلید واژه ها: نیروی تراستروش ماتریس انتقالبرج توربین باد فراساحلی

حوزه های تخصصی:
تعداد بازدید : ۴۲۳ تعداد دانلود : ۱۵۵
تحلیل آیرودینامیکی برج توربین باد تحت نیروی دینامیکی تراست یکی از مراحل مهم در طراحی برج توربین باد است که عموما با استفاده از روش اجزاء محدود انجام می گیرد. روش اجزاء محدود اگرچه از دقت بالایی برخوردار است اما بسته به مدل سازی فونداسیون و مدل سازی تغییرات نیروی محوری، می تواند حجم محاسبات را به شکل قابل توجهی افزایش دهد. در این مقاله برای کاهش حجم محاسبات و افزایش سرعت تحلیل، بجای استفاده از روش اجزاء محدود، از روش ماتریس انتقال استفاده می شود. برای این منظور، فونداسیون توربین باد با استفاده از مدل CS، مدل سازی شده و روابط مورد نیاز جهت تعیین پاسخ نیروی تراست استخراج می شود. سپس در چندین مطالعه موردی نتایج حاصل از روش ماتریس انتقال با نتایج حاصل از روش تحلیلی و داده های تجربی مورد مقایسه قرا می گیرد که علیرغم هزینه محاسباتی اندک، توافق خوبی را با نتایج فوق نشان می دهد.

آرشیو

آرشیو شماره ها:
۶۱