موتور احتراق داخلی

در این مقاله فرض بر این است که سیستم Micro-CHP با محرکه موتور احتراق داخلی، بخشی از تقاضاهای گرمایش فضا، آب گرم و برق را برای یک ساختمان مسکونی 3 طبقه تک واحدی در اقلیمهای گوناگون ایران تامین کند. به این منظور پس از ارزیابی بارهای گرما و برق ساختمان برای هریک از اقلیمها، ظرفیت بهینه موتور احتراق داخلی و بویلر کمکی در هر اقلیم تخمین زده شد. حالت مبنا با فرض فروش برق به شبکه با نرخی برابر با میزان خرید آن، مطابق پله مصرفی و اختصاص اعتباری معادل 30 دلار به ازای کاهش هر تن گازهای گلخانه ای حاصل از اجرای پروژه منظور شد. با شرایط یاد شده زمان بازگشت سرمایه درهر سه اقلیم به کمتر از 4 سال و در اقلیم معتدل به 3 سال رسید. برای مقایسه، سایر شرایط از جمله خریداری نشدن برق مازاد و اختصاص نیافتن اعتبار کاهش گازهای گلخانه ای و خریداری شدن برق مازاد تولیدی سیستم با قیمتهای آزاد در نرم افزار وارد و نتایج بر حسب شاخصهایی نظیر زمان بازگشت سرمایه ، نرخ بازگشت داخلی و ارزش فعلی خالص محاسبه شد که حاکی از تأثیر چشمگیر افزایش قیمت خرید برق تولیدی و تخصیص اعتبار کاهش گازهای گلخانه ای بر کاهش زمان بازگشت سرمایه بود و نقش حمایتی دولت را در ترویج این سیستمها در کشور نشان می دهد.

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.