شماره ركورد
34807
پديد آورنده
محمد مهدي خيري جوقان
عنوان
مديريت انرژي سيستم توليد همزمان شامل پنلهاي خورشيدي، پيل سوختي و چيلرها
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك - تبديل انرژي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/7/30
استاد راهنما
دكتر سپهر صنايع
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
مهندسي مكانيك
چكيده
اين تحقيق يك سميسمتم توليد همزمان برق، حرارت و سمرما (CCHP (را ارائه ميدهد ره از پنلهاي
فتوولتائيك–حرارتي(PVT (، پيل سممموختي آلكالين(AFC (، الكترواليزر آلكالين(AWE (، باتري
ليتيوم-يون، چيلر جذب سطحي )Chiller Adsorption )و سيكل ترارمي پشتيبان تشكيل شده است.
اهميت تو سعه چنين سي ستمي در راهش آلودگي زي ستمحيطي نا شي از اتكاي شديد به شبكه برق
متكي بر سممموختهاي فسممميلي و در عين حال بهرهگيري از منابع پاك همچون انرژي خورشممميدي و
هيدروژن نهفته است. انرژي خورشيدي توسط PVT براي توليد همزمان برق و گرما استفاده ميشود،
AFCو AWE ام كان تول يد و باز يا فت ه يدروژن را فراهم ميرن ند و گر ماي اتالفي آن ها براي
گرمايش ساختمان و ت مين پايدار انرژي چيلر جذب سطحي بهرار گرفته ميشود. سيكل ترارمي نيز
در بارهاي اوج نقش پشممتيبان دارد. مدل فيزيكي سمميسممتم به طور دقيق در Simulink/MATLAB
تو سعه يافته و باتري به صورت گذرا در سي ستم روپل شده ا ست؛ رويكردي ره در مطالعات پي شين
رمتر بررسممي شممده اسممت. پيكربندي بهينه شممامل 600 ²m پنل خورشمميدي، پيل سمموختي 50kW ،
الكترواليزر 30 kW و باتري 110 kWh بود. نتايج ن شان داد بازده انرژي به 52٪ ر سيدهو ثبيت شده
ا ست و همچنين دوره بازگ شت سرمايه ن سبت به سي ستم سنتي 9 سال ميبا شد. اين نتايج ن شان ميدهد
سامانه پيشنهادي ميتواند با راهش آاليندگي ناشي از شبكه و جايگزيني انرژي پاك، گزينهاي پايدار
و اقتصادي براي ساختمانهاي رمرربن و نزديك به صفر انرژي باشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/21
عنوان به انگليسي
Energy management of cogeneration system including solar panels, fuel cells and chillers
تاريخ بهره برداري
10/22/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدمهدي خيري جوقان
چكيده به لاتين
This research presents a combined heat and power (CCHP) system consisting of
photovoltaic-thermal (PVT) panels, alkaline fuel cell (AFC), alkaline electrolyzer
(AWE), lithium-ion battery, adsorption chiller, and backup compression cycle. The
importance of developing such a system lies in reducing environmental pollution
caused by heavy reliance on the fossil fuel-based power grid while utilizing clean
resources such as solar energy and hydrogen. Solar energy is used by PVT to
simultaneously produce electricity and heat, AFC and AWE enable hydrogen
production and recycling, and their waste heat is used to heat the building and provide
stable energy supply to the adsorption chiller. The compression cycle also plays a
supporting role during peak loads. The physical model of the system is developed in
detail in MATLAB/Simulink, and the battery is transiently coupled into the system;
an approach that has been less investigated in previous studies. The optimal
configuration consisted of 600 m² of solar panels, a 50 kW fuel cell, a 30 kW
electrolyzer, and a 75 kWh battery. The results showed that the energy efficiency
reached and stabilized at 52%, and the payback period was 7 years compared to the
traditional system. Also, the transient coupling of the battery reduced the DC bus
voltage fluctuations from ±7% to ±2% and reduced the cycling of the fuel cell by 18%.
These results indicate that the proposed system can be a sustainable and economical
option for low-carbon and near-zero energy buildings by reducing grid emissions and
replacing clean energy.
كليدواژه هاي فارسي
پنل فتوولتائيك گرمايي , پيل سوختي آلكالين , الكترولايزر آلكالين , چيلر جذب سطحي , هيدروژن
كليدواژه هاي لاتين
Thermal photovoltaic panel , alkaline fuel cell , alkaline electrolyzer , adsorption chiller , hydrogen
Author
Mohammad Mahdi Kheiri
SuperVisor
Dr. Sepehr Sanaye