طراحی و بهینه‌سازی سیستم ترکیبی تجدیدپذیر برای تأمین بار حرارتی و الکتریکی مورد نیاز گلخانه‌ها

نوع مقاله: پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد، مهندسی سیستم های انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

چکیده

طراحی بهینه سیستمهای ترکیبی تجدیدپذیر برای تأمین بار حرارتی و الکتریکی مورد نیازگلخانه­ها مورد بررسی قرار می­گیرد. آنالیز همزمان فنی و اقتصادی به طوریکه فرآیند مورد نظر از هر دو دیدگاه بهینه باشد انجام می شود. عملکرد اجزای مختلف سیستم به گونه­ای تنظیم شده است که علاوه بر پیش­گرمایش سیال ورودی به اواپراتور و تنظیم این دما به مقدار مدنظر، بازیافت حرارتی غیر مستقیم زمین در زمان اوج بار و همچنین بازیافت حرارتی زمین در فصل تابستان در اطراف مبدل صورت پذیرد. سیستم بهینه از دیدگاه اقتصادی بررسی شده و مدت زمان بازگشت سرمایه محاسبه می­شود. مدل انتخابی دارای ضریب عملکرد میانگین فصلی 14/4 برای پمپ حرارتی، طول لوله­های زمین­گرمایی 150 متر و سطح کلکتور42/9 متر مربع بوده و افزایش بین 5/0 تا 1 درجه سانتیگراد دمای سیال در مدار زمینی را نشان می­دهد. مقادیر بهینه بدست آمده از روش فوق با مقادیر بدست آمده از ارتباط بین ترنسیس و متلب مقایسه می­شوند. در نهایت برای تأمین بار الکتریکی مورد نیاز سیستم ترکیبی با استفاده از نرم­افزار هومر و با توجه به شرایط طراحی ترکیب بهینه نهایی انتخاب می­شود.

کلیدواژه‌ها