انرژی ایران

انرژی ایران

انرژی ایران دوره بیستم تابستان 1396 شماره 2 (پیاپی 62)

مقالات

۱.

پیش بینی ذخیره حرارت در سامانه گرمایشی خورشیدی و انرژی مصرفی گلخانه با شبکه عصبی مصنوعی

تعداد بازدید : ۱۸ تعداد دانلود : ۱۸
در تحقیق حاضر، عملکرد یک سامانه گرمایشی خورشیدی گلخانه، مجهز به متمرکزکننده سهموی خطی و جمع کننده تخت خورشیدی دومنظوره، با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی پیش بینی شده است. در گلخانه مورد آزمایش، گرمای مورد نیاز در شب، به وسیله حرارت ذخیره شده به وسیله سامانه خورشیدی در طول روز و یک گرم کن کمکی تأمین می گردید. حرکت سیال درون مجموعه متمرکزکننده به وسیله پمپ و در جمع کننده تخت، به صورت ترموسیفون بود. از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه با روش یادگیری پس انتشار خطا به منظور پیش بینی مصرف انرژی ذخیره شده در روز به وسیله سامانه گرمایش خورشیدی، مصرف انرژی گرم کن کمکی و دمای مخزن ذخیره حرارت استفاده شد. ورودی های شبکه شامل شدت تابش خورشید، دمای محیط، سرعت باد، دمای سطح، دمای گلخانه، دبی سیال حامل و زمان بودند. حدود 80 درصد از مجموع داده ها به منظور آموزش، 10 درصد آزمایش و 10 درصد اعتبارسنجی مورد استفاده قرار گرفتند. برای ارزیابی عملکرد شبکه از پارامترهای ضریب تبیین ( R² ) و میانگین مربعات خطا ( MSE ) استفاده شد. ساختار شبکه 1-15-7 با R² و MSE به ترتیب برابر با 98/0 و 00017/0 بهترین نتیجه را برای پیش بینی مصرف انرژی از حرارت ذخیره شده توسط سامانه خورشیدی نشان داد. ساختار 1-10-10-7 با R² و MSE به ترتیب برابر با 99/0 و 00014/0 و ساختار 1-15-5-7 با R² و MSE به ترتیب برابر با 98/0 و 00011/0 بهترین نتیجه را به ترتیب برای پیش بینی مصرف انرژی گرم کن کمکی و دمای مخزن ذخیره حرارت ارائه کردند.
۲.

ارائه یک روش بهینه سازی مقید برای تخمین پارامتر در ماژول های فوتوولتائیک

تعداد بازدید : ۱۴ تعداد دانلود : ۱۰
در این مقاله یک روش شناسایی جدید برای تخمین پارامترهای مجهول در سیستم های فوتوولتائیک ارائه شده است. مدل تک دیودی با پنج پارامتر مجهول به عنوان مدل سیستم فوتوولتائیک در نظر گرفته شده است. با استفاده از اطلاعات سیستم در شرایط تست استاندارد، یک مدل کاهش یافته که در آن سه پارامتر مجهول به صورت تابعی از دو پارامتر دیگر در نظر گرفته شده اند استخراج شده است. با لحاظ کردن محدودیت های فیزیکی سیستم، یک تابع هدف و مجموعه ای از قیود نامساوی برای مدل کاهش یافته تعریف شده اند. نشان داده شده است که مساله بهینه سازی غیر محدب سیستم های فوتوولتائیک، به یک مساله بهینه سازی مقید و محدب تبدیل می شود. قیود مساله به کمک یک تابع مانع که یک تابع هدف تکمیل شده را تولید می کند لحاظ شده اند. یک روش شناسایی تطبیقی برای یافتن مقادیر بهینه تابع هدف تکمیل شده مورد استفاده قرار گرفته است. بر خلاف غالب روش های شناسایی، الگوریتم پیشنهادی دارای پاسخ دقیق و منحصر به فرد و پیاده سازی آن بسیار آسان است. کارایی روش پیشنهادی با استفاده از نتایج شبیه سازی و عملی به اثبات رسیده است.
۳.

چشم انداز مصارف جهانی انرژی در بخش حمل و نقل

تعداد بازدید : ۲۶ تعداد دانلود : ۳۰
بخش حمل و نقل سالانه حدود 2200 میلیون تن معادل نفت، انرژی مصرف می کند. از این میان، بیش از 96 درصد مربوط به فراورده های نفتی بوده که در واقع بیش از 60 درصد کل تولید جهانی نفت به شمار می آید. حمل و نقل جاده ای بخش عمده مصرف انرژی را به خود اختصاص داده است به گونه ای که وسایل نقلیه سبک حدود 52 درصد کل مصرف را به خود اختصاص داده است. شورای جهانی انرژی دو سناریوی بالقوه برای حمل و نقل جهان به نام های «جاز» و «سمفونی» در افق 2050 طراحی نموده است. سناریوی جاز جهان را به گونه ای ترسیم می کند که در آن نیروهای بازار غالب بوده و فضایی برای رقابت آزاد جهانی ایجاد می کنند. این درحالیست که سناریوی سمفونی جهان کنترل شده ای را توصیف می کند که در آن دولت ها تصمیم به مداخله در بازار برای ارتقای تکنولوژی و توسعه زیرساخت ها گرفته اند. در سال 2050، کل تقاضا برای سوخت در همه انواع وسایل حمل و نقل نسبت به سطوح سال 2010 بین 30 درصد (سناریوی سمفونی) تا 82 درصد (سناریوی جاز) افزایش خواهد یافت. ترکیب سوخت در بخش حمل و نقل در هردو سناریو همچنان وابستگی زیادی به بنزین، دیزل، نفت کوره و سوخت جت خواهد داشت.
۴.

طراحی سیستم مستقل از شبکه برای تأمین انرژی منزل مسکونی

تعداد بازدید : ۱۹ تعداد دانلود : ۱۶
برای کاهش مقدار آلودگی هوا و گازهای گلخانه ای و حفظ منابع سوخت فصلی، یکی از روش ها گسترش استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر است. درنتیجه این منجر به رشد و گسترش استفاده از سیستم های فتوولتاییک شده است. امروزه به خاطر افزایش نیاز به انرژی الکتریکی و توانای تولید انرژی موردنیاز به صورت خانگی و خصوصی، استفاده از انرژی خورشیدی و توانایی تولید انرژی الکتریکی از آن به وسیله سیستم های فتوولتاییک افزایش یافته است. در این مطالعه یک سیستم مستقل از شبکه برق برای تأمین برق موردنیاز یک واحد مسکونی در اطراف کرج در فصل معینی از سال طراحی شده است. انرژی موردنیاز برای این خانه 4320 وات ساعت است. برای تأمین این مقدار انرژی 830 وات آرایه فتوولتاییک، یک اینورتر 1500 واتی، یک شارژ کنترل با ظرفیت 40 آمپر و باتری 24 ولتی با ظرفیت 600 آمپرساعت موردنیاز می باشد . هزینه این پروژه 103700000 ریال تخمین زده شده است. از نرم افزار PV syst برای محاسبه مقدار تلفات سیستم استفاده شده و درنهایت اثر محیطی سیستم با سیستم های رایج مقایسه شده است.
۵.

بررسی رابطه و میزان تاثیر تابش خورشیدی بر بدنه ساختمان در تعیین جهت گیری بنا با هدف کاهش مصرف انرژی نمونه موردی: ساختمان مسکونی در اصفهان

تعداد بازدید : ۶۸ تعداد دانلود : ۳۳
شرایط اقلیمی تاثیر بسزایی در میزان انرژی مصرفی ساختمانها دارد. همچنین بررسی زاویه و نحوه تابش اشعه خورشید بر ساختمان و کنترل میزان جذب حرارت پوسته ساختمان در طول سال تاثیر قابل توجهی در بهینه سازی مصرف انرژی ساختمان ایفا می نماید. لذا در این تحقیق تاثیر جهت قرارگیری ساختمان بر میزان مصرف انرژی ساختمان بررسی و به این منظور در مرحله نخست میزان جذب حرارت توسط بدنه های ساختمان تبیین شد. پژوهش حاضر با هدف تحلیل تاثیرگذاری یکی از مهمترین عوامل موثر بر مصرف انرژی ساختمان یعنی تابش خورشید و جذب حرارت، انجام شده است. در این مطالعه ابتدا توسط نرم افزارهای اقلیمی درجه حرارت و زاویه تابش خورشید تعیین گردید و سپس با استفاده از نرم افزارشبیه سازی انرژی دیزاین بیلدر میزان دریافت حرارت بدنه بنا در جهات مختلف 0-90 درجه و 270 -360 درجه بررسی و بر اساس مصرف انرژی سالانه ساختمان در حالت های مختلف جهت بهینه قرارگیری بنا در شهر اصفهان تعیین شد. نتایج حاصله نشان می دهد میزان تابشی که به یک سطح می رسد، به شدت اشعه ی تابشی خورشید و زاویه ی تماس اشعه با سطح بستگی دارد . هرچه شدت تابش خورشید بیش تر و زاویه ی تابش نسبت به سطح قائم باشد، میزان دریافت تابش و در نتیجه گرمای تولید شده روی سطح بیش تر خواهد بود.
۶.

تعیین زوایای بهینه آرایه های خوشیدی برای دریافت بیشترین انرژی (مطالعه مورد: خراسان رضوی، مشهد)

تعداد بازدید : ۲۲ تعداد دانلود : ۲۰
آرایه های خورشیدی یکی از نوید بخش ترین فناوری انرژی های تجدیدپذیر در تامین انرژی ساختمان ها می باشد. در نصب پنل های خورشیدی روی بام ساختمان ها، دانستن زاویه شیب بهینه به منظور داشتن بیشترین انرژی سالانه، فصلی، ماهانه و یا روزانه حائز اهمیت می باشد . در حقیقت، تغییرات زاویه شیب آرایه در مقدار تابش خورشیدی که به سطح پنل ها می رسد، موثراست . در این تحقیق از مدل های مختلفی برای بدست آوردن زاویه شیب بهینه و زاویه آزیموث در شهر مشهد استفاده شد. با استفاده از مدل ایزوتروپیک زوایای بهینه ای برای ماه های مختلف، فصول و کل سال معرفی شده است. همچنین با استفاده از مدل غیرایزوتروپیک زاویه آزیموث و زاویه شیب بهینه برای مشهد بدست آمد. در حالت کلی در سیستم تک محوره در کل سال مجموع انرژی بدست آمده نسبت به انرژی دریافتی روی سطح افق 18 % افزایش می یابد و در سیستم دو محوره در کل سال مجموع انرژی بدست آمده نسبت به انرژی دریافتی روی سطح افق 30% و نسبت به حالت تک محور ه در کل سال 1 1 % افزایش می یابد.
۷.

بررسی عملکرد انتقال انرژی از پنجره ها در ساختمان اداری با بهره مندی از روشنایی روز

تعداد بازدید : ۱۸ تعداد دانلود : ۱۶
در ساختمان های اداری که در آب و هوای گرم واقع شده اند، بخش های پیرامونی ساختمان به شدت با میزان مصرف انرژی در ارتباط هستند. پنجره ها منابع اصلی جذب گرما و در نتیجه افزایش مصرف انرژی در بخش سرمایش ساختمان هستند، اما می توانند در کاهش مصرف انرژی در ساختمان زمانی که جهت ادغام روشنایی روز و نور مصنوعی جهت تامین روشنایی مورد استفاده قرار گیرند، سهیم گردند. مطالعه حاضر بر روی بررسی کاهش مصرف انرژی به وسیله ادغام نور مصنوعی و روشنایی روز و تغییر پوشش شیشه پنجره ها و تاثیر آن بر بار برودتی و روشنایی ساختمان متمرکز می باشد. جهت انجام این تحقیق یک ساختمان اداری معمولی واقع در آب و هوای گرم توسط نرم افزار eQuest شبیه سازی شده است. با تغییر در پوشش پنجره و ادغام با روشنایی روز، کاهش قابل توجهی در میزان مصرف انرژی ایجاد می شود. برای نمونه در صورت استفاده از پنجره دوجداره شفاف، اگر از روشنایی روز جهت تامین بخشی از روشنایی فضا استفاده شود، پنجره ها دارای سایبان باشد میزان مصرف انرژی در بخش روشنایی، سرمایش و کل به ترتیب 45%، 16% و 20% نسبت به ساختمانی که از همان پنجره بدون بهره مندی از روشنایی روز و بدون سایبان باشد، کاهش می یابد.

آرشیو

آرشیو شماره ها:
۶۱