12330

12330

مدل سازي و بهينه سازي فني اقتصادي سيستم هاي توليد همزمان برودت، حرارت و توان (CCHP)

دكتري

مكانيك

دي 1392

دي 1392

دكتر سپهر صنايع

چكيده: تجهيزات يك سيستم توليد همزمان برودت، حرارت و توان در ابعاد خانگي، تجاري، اداري و صنايع كوچك و همچنين به صورت جداگانه در بخش صنايع بزرگ بهينه شد. توابع هدف در نظر گرفته شده شامل نرخ سود خالص سالانه و بازده ي اكسرژي سيستم بود كه هر دوي آنها به صورت همزمان بيشينه شدند. نوع محرك، شامل توربين گاز، موتور گاز سوز و موتور ديزل، تعداد محرك، ظرفيت نامي محرك، تغييرات بار جزئي در طول سال، ظرفيت بويلر پشتيبان، ظرفيت چيلر تراكمي، ظرفيت چيلر جذبي، نسبت سرمايش الكتريكي و ظرفيت مخزن ذخيره به عنوان متغير هاي بهينه سازي در نظر گرفته شده اند. نتايج بهينه براي شرايط مختلف انتخاب ظرفيت محرك، بهينه شد. شرايط مورد نظر عبارت بودند از، انتخاب بهينه ي سيستم توليد همزمان در حالتي كه محرك هاي اصلي شبيه به هم و با ظرفيت مساوي انتخاب مي شوند و حالت ديگر وقتيست كه محرك هاي اصلي مجازند تا در ظرفيت هاي مختلف انتخاب شوند. موارد فوق براي دو حالت استراتژي عملكردي مختلف محرك شامل، بار جزئي ثابت و متغير در طول سال انجام گرفت. همچنين تمامي حالات فوق براي تمامي سه محرك موتور ديزل، موتور گاز سوز و توربين گاز به طور جداگانه و براي دو حالت مختلف شرايط شبكه (امكان فروش برق به شبكه وجود ندارد و امكان فروش برق به شبكه وجود دارد) به صورت جداگانه بررسي شد.. نتايج در حالت بهينه نشان داد كه با بكارگيري حالات VPL-NO SELL-NSNP ، مي توان به 17.03% و 25.12% افزايش در نرخ سود خالص سالانه به ترتيب نسبت به حالات FEL و FTL و در حالت موتور گاز سوز دست يافت. اين ميزان افزايش براي موتور ديزل به ترتيب 14.58% و 18.84% و براي توربين گاز به ترتيب 15.96% و 21.12% بدست آمد. نهايتا، محدوده ي بهينه ي محرك ها و بارهاي سه گانه با در نظر گرفتن پارامتر هاي بدون بعد مدل سازي و بهينه شد. به عنوان مثال نتايج حاكي از آن بود كه در نسبت هاي بار الكتريكي مورد نياز بالا و بار حرارتي مورد نياز پايين ، موتور گاز سوز و در قسمت هاي با بار الكتريكي و حرارتي مورد نياز بالا، موتور ديزل به صرفه تر است. همچنين نسبت توان به حرارت بهينه در سيستم هاي توليد سه گانه بيش از يك بدست آمد. كلمات كليدي: سيستم توليد همزمان برودت حرارت و توان، محرك اوليه، تابع هدف، استراتژي عملكرد، بهينه سازي