مقایسه عملکرد محرک‌های اولیه مختلف در سیستم‌های تولید سه‌گانه توان، حرارت و برودت در مقیاس میکرو برای دو حالت بار پایه و حرارت پایه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران

چکیده

در این پژوهش، چهار نوع تکنولوژی که به عنوان محرک‌ اولیه در سیستم‌های تولید همزمان استفاده می‌شوند، به صورت تئوری مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته‌اند. این محرک‌ها عبارتند از: پیل سوختی، میکروتوربین، موتور رفت و برگشتی و موتور استرلینگ که در شرایط یکسان تقاضای بار، بر اساس پارامترهای موجود و شاخص‌های معتبر طراحی سیستم مانند ذخیره انرژی اولیه، بازدهی خالص، بازدهی الکتریکی خالص، بازدهی گرمایی خالص، نسبت انرژی تجدیدپذیر و زمان کارکرد با یکدیگر مقایسه شده‌اند. علاوه بر محرک‌های اولیه مختلف، شاخص‌های مذکور برای هر دو نوع چیلر جذبی و تراکمی به همراه یک بویلر پشتیبان مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. بر همین اساس بهینه‌ترین حالت‌ها بر اساس تقاضای مصرف‌کننده مشخص و پیشنهاد شده‌اند.

کلیدواژه‌ها


[1]  Chamra L. M. and Mago P. J., Micro-CHP power generation for residential and small commercial buildings, Nova Science Publishers, Inc. New York, 2009.  
[2]  Beith R., Small and micro combined heat and power (CHP) systems advanced design, performance, materials and applications, Woodhead Publishing Series in Energy, Number 18, New York, 2011.
[3]  Badea N., Design for micro-combined cooling, heating and power systems stirling engines and renewable power systems, Springer-Verlag, London, 2015.
[4]  Meckler M., and Heyman L.B., Sustainable on-site CHP systems design, construction, and operations, McGraw-Hill, 2010.
[5]  Owen M. S., Combined heat and power design guide, ASHRAE, Atlanta, 2015.
[6]  Ebrahimi M., and Keshavarz A., "Combined cooling, heating and power decision-making, design and optimization, Elsevier, 2015.
[7]  Bianchi M., Pascale A.D., Spina P. R., Guidelines for residential micro-CHP systems design, Applied Energy, Vol. 97, pp. 673-685, 2012.
[8]  Gonz alez-Pino I., erez-Iribarren E. P., Campos-Celador A., Las-Heras-Casas J., and Sala J.M., Influence of the regulation framework on the feasibility of a Stirling engine-based residential micro CHP  installation, Energy, Vol. 84, pp. 575-588 , 2015.
[9]  Araoz J. A., Salomon M., Alejo L., and Fransson T.H., Numerical simulation for the design analysis of kinematic Stirling engines, Applied Energy, Vol. 159, pp. 633-650, 2015.
[10]             Arsalis A., Nielsen M.P., and Kær S.K., Modeling and optimization of a 1 kW HT-PEMFC-based micro-CHP residential system, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 37, No. 3, pp. 2470-2481, 2012.
[11]             Teymouri F., kolaei H., Sattari S., Technical and economic feasibility study of using Micro CHP in the different climate zones of Iran, Applied Energy, Vol. 36, pp. 4790-4798, 2011.
[12]             Liu X., Wua J., Jenkins N., and Bagdanavicius A., Combined analysis of electricity and heat networks, Applied Energy, Vol. 162, pp. 1238-1250, 2016.
[13]             Arespacochaga N., Valderrama C., Peregrina C., Horneroa A., Bouchya L., Cortina J.L., "On-site cogeneration with sewage biogas via high-temperature fuel cells: Benchmarking against other options based on industrial-scale data", Elsevier, Fuel Processing Technology, 2015.
[14]          مهرابی م.، کعبی نژاد ع. و خلجی م.، تهیه اطلس گرمایش مناطق مختلف ایران به روش درجه روز جهت تدوین معیار مصرف انرژی، دانشکده محیط زیست و انرژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، سازمان انرژی های نو ایران، د. 9، ش. 3، 1390.
[15]             European commission standards http://eurlex.europa.eu /legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32011D0877 &from=EN
[16]             Cengel Y., and Boles M., Thermodynamics: An Engineering Approach, 8 ed, McGraw-Hill, 2015.
[17]             Musall E., and Voss K., Renewable Energy Ratio in Net Zero Energy Buildings, Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations, 2014.
[18]             http://www.mboiler.com/component/content/article/468
[19]              سالنامه آماری تهران، استانداری تهران، معاونت برنامه‌ریزی و اشتغال، دفتر آمار و اطلاعات، 1392.
[20]             http://www.chaharmahalmet.ir/stat/archive/iran/teh/TEHRAN/8.asp
[21]             http://www.chaharmahalmet.ir/stat/archive/iran/teh/TEHRAN/9.asp.