انرژی ایران

سهم مصرف انرژی الکتریکی تصفیه خانه های فاضلاب جهان در حدود 3% از کل مصرف انرژی جهان و نیز سهم مصرف انرژی واحد هوادهی بیورآکتور تصفیه خانه فاضلاب لجن فعال در حدود 55% از کل مصرف تأسیسات می باشد، بر این اساس کاهش در سهم مصرف انرژی سیستم هوادهی می تواند اقدام مؤثری در کنترل میزان مصرف انرژی و هزینه های مرتبط با آن باشد. بهبود در مصرف انرژی بیورآکتور لجن فعال تصفیه خانه فاضلاب از طریق استقرار سیستم مدیریت مصرف انرژی میسر می شود. در این مقاله با بکارگیری مدل نرم افزاری مبتنی بر روابط فرآیندی تصفیه فاضلاب و روابط ترمودینامیکی، طراحی سیستم مدیریت مصرف انرژی در بیورآکتور تصفیه خانه فاضلاب لجن فعال انجام شده و یک نمونه مطالعاتی مورد بررسی قرار می گیرد. در این نمونه مطالعاتی استقرار سیستم مدیریت انرژی منجر به ارتقای مقدار شاخص راندمان اکسیژن دهی استاندارد سیستم هوادهی از 1/37 kgO2/kWh. تا حدود 2/5kgO2/kWh می گردد. مطابق نتایج حاصل از بررسی نمونه مطالعاتی در صورت استقرار سیستم مدیریت انرژی در تصفیه خانه های فاضلاب کشور به عنوان یک روش مؤثر، پتانسیل کاهش مصرف انرژی در حدود 37 میلیون کیلووات ساعت سالیانه معادل12 صرفه جوئی میلیون متر مکعب در مصرف گاز طبیعی و عدم انتشار 9400 تن گاز گلخانه ای دور از دسترس نیست.

باتوجه به افزایش جمعیت و اینکه منابع انرژی رو به کاهش است، در این تحقیق به مطالعه انرژی مصرفی خانگی پرداخته شده است. هدف از این پژوهش پیش بینی عوامل مؤثر بر انرژی مصرفی خانگی می باشد. برای این پیش بینی از سه الگوریتم قواعدM5 ، نزدیک ترین همسایه و جنگل تصادفی استفاده شده است که در نرم افزار weka موجود می باشد. در این پژوهش از الگوریتم ارزیابی همبستگی ویژگی ها برای انتخاب بهترین عوامل نیز استفاده شده است. این الگوریتم مهمترین عوامل مؤثر بر انرژی مصرفی و میزان تأثیر آنها را مشخص می کند. نتایج حاصل از این بررسی نشان می دهد که چراغ ها و وسایل روشنایی، درجه حرارت و دما در اتاق نشیمن، درجه حرارت و دما در خارج از ساختمان، درجه حرارت و دما در خارج از ایستگاه هواشناسی چیورس، سرعت وزیدن باد، رطوبت در منطقه آشپزخانه و درجه حرارت و دما در محل لباسشویی بیشترین تأثیر را در مصرف انرژی خانگی دارد. همچنین از بین الگوریتم های آزموده شده، جنگل تصادفی بهترین نتیجه را به دست می دهد.

با افزایش استفاده از سیستم های انرژی تجدیدپذیر و متغیر بودن دسترسی به این نوع انرژی، جهت پایداری سیستم نیاز به سیستم های ذخیره سازی انرژی است. در این میان، سیستم های ذخیره سازی انرژی با خصوصیات و کاربردهای مختلفی وجود دارد که سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده یکی از آن ها است. در مقاله حاضر، جدیدترین پژوهش ها وسیستم های نوین در زمینه ذخیره سازی انرژی برپایه فشرده سازی هوا و خصوصیات آن ها با طبقه بندی و مقایسه فرایندهای این سیستم ها، مورد بررسی قرار گرفت. وجه مشترک همه این سیستم ها استفاده از هوای فشرده، یا به بیان بهتر سیال تراکم پذیر، برای ذخیره سازی انرژی به صورت پتانسیل مکانیکی است. از نظر نحوه ذخیره شدن هوا می توان این سیستم ها را به سه دسته هم حجم، هم فشار و مایع سازی تقسیم کرد. با توجه به پیچیدگی های متعدد سیستم های مورد بررسی در مقاله حاضر، آن ها به دو دسته اصلی ذخیره سازی انرژی هوای فشرده به همراه ذخیره سازی حرارتی و سیستم های نوین و ترکیبی تقسیم بندی شدند. رشد و توسعه سیستم های ذخیره سازی انرژی هوای فشرده با ذخیره سازی حرارتی، به علت بالا بودن هزینه سرمایه ای، دشوارتر به نظر می رسد اما سیستم های نوین و ترکیبی باوجود این که کمی فراتر از مرزهای تکنولوژیکی موجود هستند، به واسطه ترکیب و تجمیع فناوری فشرده سازی هوا با فناوری های دیگر نظیر سیستم های کاهنده فشار گاز شهری، تلمبه ذخیره ای و مایع سازی هوا می توانند نقش به سزایی در چشم انداز ذخیره سازی انرژی داشته باشند.

بویلرها به عنوان یکی از مصرف کننده های عمده انرژی در ساختمان می باشند. به همین دلیل، افزایش راندمان این دستگاه و بهبود عملکرد آن، گام مؤثری در رفع مشکلات موجود در مصرف انرژی ساختمان و کاهش اتلاف انرژی است. با توجه به محدودیت منابع انرژی های فسیلی و افزایش روزافزون هزینه حامل های انرژی در دنیا ، تولیدکنندگان این تجهیزات همواره در جهت بهبود کارکرد و بهره گیری از تجهیزات کنترلی مناسب کوشیده اند. هدف انجام مطالعه حاضر، افزایش راندمان بازیابی حرارتی انرژی بخار آب موجود درگازهای حاصل از احتراق در دیگ چگالشی پوسته و لوله مواج می باشد. دیگ چگالشی مورد نظر برای بازیابی حرارتی، مبدل حرارتی پوسته و لوله مواج می باشد که فرآیند بازیابی حرارتی توسط کد تجاری CFD، ANSYS FLUENT 18.2 به صورت عددی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در این مطالعه، تأثیر آرایش قرارگیری متفاوت لوله ها در داخل پوسته دیگ چگالشی به صورت عددی مورد تحلیل قرار گرفته است. حل عددی با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی شده است و مطابق نتایج به دست آمده، ماکزیمم خطای مشاهده شده بین نتایج به دست آمده، 9/6 و %9/8 می باشد که نشان می دهد شبیه سازی عددی حاضر از دقت کافی برخوردار است. همچنین، تعداد 10 لوله با سه آرایش متفاوت در داخل پوسته قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که مدل با آرایش قرارگیری نامنظم و غیرخطی لوله ها دارای انتقال حرارت گرمای نهان بهتری نسبت به دو مدل دیگر می باشد.

توربین های بادی به عنوان یک انرژی تجدید پذیر به صورت مزارع بادی در نقاط مختلف که دارای اقلیم آب و هوایی بادخیز هستند، نصب و اجرا می شوند. اما در این مناطق جدا از این که ممکن است در نزدیکی دریاها، بیابان ها، جنگل ها و سایر مناطق زیست محیطی باشد، در نظر گرفتن بهبود شرایط اقلیمی و عدم آسیب رسانی ناشی از این توربین های بادی، مسئله ای مهم است. اتصال ریز شبکه ها به توربین های بادی می تواند منجر به بهبود تولید برق و ارسال آن به شبکه های توزیع باشد. لذا فرموله سازی و پیکربندی ریزشبکه متصل به توربین بادی، مستلزم بررسی دقیق پیکربندی سیستم تولید برق بادی با ریزشبکه به همراه تعیین انرژی باد با سرعت متغیر و تخمین خطا برای تحلیل و کنترل پایداری به کمک شناسایی خطاها می باشد. استفاده از سیستم های کنترلی منطق فازی و سپس شناسایی دقیق نواحی دارای خطا برای تحلیل پایداری با فیلتر کالمن توسعه یافته، مدنظر این تحقیق می باشد. نتایج شبیه سازی حاکی از بهبود تخمین خطا و تحلیل پایداری و سایر معیارهای ارزیابی است.

در این مقاله، سیستمی هوشمندی جهت مدیریت همزمان مصرف انرژی و کنترل تردد در ساختمان های اداری ارائه می شود که با ایجاد بستری امن برای رصد و کنترل تردد، امکان ارائه سرویس های جانبی دیگری نظیر سیستم ثبت قرار ملاقات و سیستم اعلام هشدار را فراهم می سازد. این سیستم از واحدهای مختلفی تشکیل شده است که هریک در بخشی از ساختمان مثل ورودی، اتاق کارمندان و اتاق مدیریت نصب می گردند و در هرلحظه با واحد پردازشگر مرکزی در ارتباط هستند. در ادامه ی این مقاله، وظایف هرکدام از واحدها مورد بحث قرار گرفته و نمونه هایی از عملکرد کلی سیستم شرح داده می شود. در نهایت نتایج تجربی حاصل از ساخت و آزمایش نمونه ی اولیه در یک ساختمان هفت اتاقه مورد بررسی قرار می گیرد. این مقاله در جهت اهداف کلان نشریه انرژی ایران بوده و به اشاعه اندیشه ها و خلاقیت های علمی و اعتلای سطح دانش نظری و کاربردی در زمینه انرژی می پردازد.

پرداختن به موضوع انرژی در معماری معاصر ایران در کلیه مراحل برنامه ریزی، طراحی، ساخت و بهره برداری بسیار اهمیت دارد و تلاش در جهت هماهنگی و تعامل ساختمان با محیط اطراف، همواره یکی از مبانی پایداری ساخت و ساز است. بخش ساختمان یکی از عمده ترین بخش های مصرف کننده انرژی در کشور است و بخش زیادی از سطوح شهرها را بافت های فرسوده تشکیل می دهند و اتلاف حرارت به ویژه از پوسته خارجی ساختمان های فرسوده یکی از عوامل مؤثر در افزایش مصرف انرژی است. این در حالی است که در طرح های بازآفرینی بافت های فرسوده، موضوع انرژی جایگاه چندانی در کشور ندارد. توجه به پوسته خارجی ساختمان، فراتر از کارکرد بصری و زیبایی شناختی می تواند در رابطه با ایجاد شرایط آسایش ساکنین و میزان مصرف انرژی، بسیار تأثیرگذار باشد. از این رو پژوهش حاضر با هدف بهینه یابی سطوح شفاف پوسته خارجی با توجه به میزان مصرف انرژی در بلوک شهری بافت فرسوده همت آباد انجام شده است. در این مقاله نخست وضع موجود بلوک شهری همت آباد از بافت فرسوده شهر اصفهان مدل سازی گردید سپس طرح مصوب محدوده مورد نظر با اعمال ضوابط مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان مدل سازی گردید. در ادامه، مصرف انرژی دو طرح پیشنهادی، یکی در انطباق با هندسه زمین و دیگری از طریق بارگذاری توده منطبق با رون اصفهان محاسبه شد و به منظور بهینه یابی سطح شفاف پوسته خارجی، شبیه سازی و تحلیل مدل گردید و برای اولین بار در مقیاس بلوک شهری میزان دقیق سطح شفاف هر جبهه از ساختمان های بافت فرسوده همت آباد تعیین گردید. بهینه یابی سطح شفاف پوسته خارجی درگزینه دوم توانست به میزان 7/319 کیلووات ساعت بر مترمربع نسبت به وضع موجود، 42/13 کیلووات ساعت بر مترمربع نسبت به طرح مصوب و 36/0 کیلووات ساعت بر مترمربع نسبت به گزینه پیشنهادی اول مصرف انرژی در بلوک شهری همت آباد را کاهش دهد و نسبت به سایر گزینه ها (وضع موجود، طرح مصوب و گزینه پیشنهادی اول) در اولویت قرار گیرد.