مدل‌سازي و بهينه‌سازي سيستم ذخيره انرژي در مصارف سرمايش

كارشناسي ارشد

ذخيره‌سازي انرژي از جمله مهم‌ترين سرفصل‌هاي تحقيقاتي در زمينه بهينه‌سازي توليد و مصرف انرژي مي‌باشد به‌گونه‌اي كه امروزه روش‌هاي مختلف ذخيره‌سازي انرژي با هدف مديريت توليد و مصرف انرژي بسيار رايج گرديده است. ذخيره‌سازي انرژي سرمايشي گروه مهمي از بخش تأسيسات ساختمان‌ها است كه در آن انرژي به صورت گرماي محسوس يا گرماي نهان ذخيره مي‌شود. انگيزه اصلي استفاده از سيستم‌هاي ذخيره سرمايش، كاهش هزينه‌هاي برق مصرفي ساختمان‌ها به واسطه استفاده بيشتر از برق در دوره كم باري است. از جمله سيستم‌هاي ذخيره سرمايش مي‌توان به سيستم ذخيره يخ داخل كپسول و سيستم ذخيره سرمايش در مواد تغييرفازدهنده اشاره نمود. در اين پژوهش، به مقايسه عملكرد سيستم ذخيره يخ داخل كپسول و سيستم ذخيره سرمايش در نمك هيدرات در سيكل‌هاي شارژ و دشارژ براي استراتژي ذخيره‌سازي پاره‌اي پرداخته شده است. روش تحقيق مورد استفاده، تحليل ترموديناميكي، زيست‌محيطي و اقتصادي سيستم‌هاي ذخيره سرمايش است. آناليزهاي انرژي و اگزرژي براي اين سيستم‌ها به‌عنوان اصلي‌ترين بخش‌هاي تحليل ترموديناميكي، مطرح هستند. تحليل زيست‌محيطي و تحليل اقتصادي نيز به ترتيب هزينه‌هاي ناشي از آلاينده‌ها به منظور توليد برق و هزينه‌هاي سيستم را در بر مي‌گيرند. سپس، بهينه‌سازي اين سيستم با استفاده از الگوريتم ژنتيك مرتب‌شده نامغلوب در متلب براي مطالعه‌اي موردي انجام گرديد. مقادير بهينه متغيرهاي طراحي با در نظر گرفتن بازده اگزرژي به عنوان تابع هدف اول و هزينه ساليانه كل به عنوان تابع هدف دوم به دست آورده شد. با انجام بهينه‌سازي، بازده اگزرژي كلي سيستم ذخيره يخ داخل كپسول 44.2 درصد و هزينه ساليانه كل آن 705364 دلار بر سال دست آمد. در حالي كه بازده اگزرژي كلي و هزينه ساليانه كل در سيستم ذخيره سرمايش در نمك هيدرات به ترتيب 47.77 درصد و 413205 دلار بر سال محاسبه شد. سپس، تحليل حساسيت نتايج بهينه‌سازي سيستم ذخيره يخ داخل كپسول نسبت به تغيير قيمت واحد برق نيز انجام گرديد. واژه‌هاي كليدي: ذخيره‌سازي سرمايش، كپسول، مواد تغييرفازدهنده، انتقال مصرف از ساعات پيك به غيرپيك

192375

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر سپهر صنايع