19620

۱۹۶۲۰

بهينه سازي و مدلسازي سيستمهاي توليد همزمان توان، و واحدهاي محلي (CCHP) گرمايش و سرمايش شيرين سازي آب

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

۱۳۹۵-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۷/۱۶

دكتر سپهر صنايع

مكانيك

در اين پايان نامه، دو ساختار جديد براي سيستم‌هاي تركيبي توليد كننده ي سرمايش، گرمايش، توان و آب شيرين پيشنهاد و بررسي شده اند. ساختار اول از يك موتور گازسوز، چيلر جذبي، بويلر گازسوز، منبع ذخيره ي انرژي گرمايي و سيستم شيرين سازي آب چند اثره (MED) كه حرارت اتلافي را بازيابي مي كند، تشكيل شده است. در ساختار دوم، علاوه بر تجهيزات استفاده شده در ساختار اول، يك واحد شيرين سازي آب RO نيز با سيستم MED كوپل شده است. ساختار بهينه از طريق استفاده كردن الگوريتم ژنتيك به عنوان يك روش بهينه سازي دو هدفه مشخص شده است. به منظور پيدا كردن بهترين ساختار ممكن، سيستم‌هاي پيشنهادي با سيستم‌هاي رايج توليد جداگانه و توليد همزان از نظر اقتصادي، زيست محيطي و انرژي مقايسه شده است. نتايج نشان مي دهند كه انتخاب سيستم بهينه به شدت به قيمت آب بستگي دارد. استفاده از سيستم MED و واحد شيرين سازي آب هيبريدي به ترتيب براي قيمت‌هاي آب بالاتر از 35/0 و 85/0 دلار بر مترمكعب مي توانند سودآور باشند. با در نظر گرفتن قيمت آب شيرين بين المللي، استفاده از واحد MED مي تواند تا 58/2% و 47/2% مقدار مصرف انرژي و هزينه‌هاي ساليانه را كاهش دهند. همچين تركيب اين سيستم با فرآيند RO نيز اين اعداد را تا 58/8% و 87/5% افزايش مي دهد. سيستم‌هاي پيشنهادي قادرند تا 711 تن كربن دي اكسيد در سال مقدار توليد كربن دي اكسيد را كاهش دهند.

1397/08/12

Modeling and Optimization of Integrated Combined Cooling, Heating and Power (CCHP) Systems with Local Desalination Units

11/3/2018 12:00:00 AM

In this thesis, two novel configurations for polygeneration systems providing cooling, heating, power and fresh water are proposed and investigated. The first configuration consists of a gas engine as the prime mover, electric chillers, gas boilers, thermal heat storages and a multi­effect distillation (MED) unit recovering the available waste heat. In the second configuration, besides the equipment used in the first one, a reverse osmosis (RO) unit is also integrated to MED process. The optimal configuration is determined through adopting a multi-objective optimization method. In order to find the best configuration, the proposed systems are compared with the conventional CCHP and separate production systems from energy, economic and environmental viewpoints. The results show that selecting the best configuration is highly dependent on the water prices; using the MED system and the hybrid desalination unit can be economic for the water prices more than 0.35 $/m3 and 0.85$/m3, respectively. Considering the international water price (1.1 $/m3), utilizing an MED unit can lead to a 2.82% and 2.4 7% reduction in the annual total costs and annual primary energy consumption of the whole system, respectively. Furthermore, coupling an RO unit to this system can increase these figures to 8.58% and 5.87%, respectively. The proposed systems are also able to decrease the carbon dioxide emission by 711 tones each year.