18200

18200

امكان‌سنجي فني و اقتصادي استفاده از پنل‌هاي خورشيدي در قطارهاي سبك شهري با بهره‌گيري از روش‌هاي رديابي نقطه بيشينه توان به‌منظور كاهش ابعاد پنل‌هاي منصوبه و سرمايه

كارشناسي ارشد

راه آهن برقي

1394-1396

آبان ماه 1396

دكتر سيدمحمد موسوي گزافرودي

راه آهن

اهميت حمل‌ونقل عمومي و انرژي‌هاي نو به‌ويژه در دنياي امروز بر كسي پوشيده نيست وليكن تاكنون پژوهشي با محوريت استفاده از انرژي¬هاي نو درزمينه ريلي در كشور صورت نگرفته است. ازاين‌رو در اين پايان¬نامه بر آن شديم تا با بررسي مسائل فني و اقتصادي موجود در بحث انرژي¬هاي نو مانند انرژي خورشيدي و همچنين مسائل صنعت ريلي، در اين پژوهش به امكان‌پذير بودن يا نبودن كاربرد انرژي¬هاي نو در صنعت ريلي پاسخ دهيم. اولين بخش در برنامه‌ريزي براي بهره‌برداري از آرايه¬هاي خورشيدي، مطالعه و برآورد شدت تابش خورشيد در سطح منطقه موردمطالعه است كه در اين پايان¬نامه شهر تبريز مدنظر بوده است. پس از تخمين شدت تابش در سطح شهر تبريز به‌وسيله شبيه‌سازي جغرافيايي، مدل-هاي مختلفي براي تنظيم زاويه بهينه معرفي‌شده و درنهايت زاويه بهينه براي سطح شهر تبريز برابر 33 درجه به دست آورده شده است كه تنظيم اين زاويه موجب كاهش تقريباً 5/15 درصدي ابعاد پنل¬هاي خورشيدي خواهد شد. با توجه به متغير بودن مشخصه بار در صنعت ريلي برحسب زمان و مكان، در صورت استفاده از پنل¬هاي خورشيدي، استفاده از ردياب نقطه بيشينه توان كاملاً ضروري خواهد بود. در اين پژوهش به معرفي روش جديدي براي رديابي نقطه بيشينه توان پرداخته‌شده است كه از هيبريد سازي منطق فازي و روش رسانايي افزايشي به‌دست‌آمده است. در اين ردياب ضمن كاهش تعداد متغيرهاي ورودي، تعداد قوانين نيز بسيار كاهش‌يافته و به دو قانون رسيده است كه از حجم، پيچيدگي و هزينه‌هاي سيستم بسيار مي‌كاهد از مزاياي ديگر اين روش مستقل بودن عملكرد آن از مشخصات بار و مشخصات پنل خورشيدي بوده و نسبت به روش فازي خالص دقت بالا¬تري را نشان مي‌دهد. در انتها به بررسي اقتصادي احداث تونل خورشيدي نيز پرداخته‌شده است كه موجب كاهش هزينه خريد زمين به ميزان تقريباً 73 درصد خواهد شد. مطالعات انجام‌شده در اين پژوهش نشان مي‌دهد كه استفاده از پنل‌هاي خورشيدي مطابق روش پيشنهادي اين پايان¬نامه براي تأمين توان صنعت ريلي ازنظر اقتصادي و فني نه‌تنها ممكن كه مقرون‌به‌صرفه بوده و همچنين از دو بعد ريلي و ملي گزينه مناسبي جهت جايگزيني با روش‌هاي توليد توان از سوخت‌هاي فسيلي است كه اين مناسبت نه‌تنها ازنظر اقتصادي كه از ساير انظار مانند اجتماعي، زيست‌محيطي، بهداشتي، سياسي و... مشهود است.

1396/09/19

12/10/2017 12:00:00 AM

The importance of public transportation and renewable energies are completely clear but unfortunately the usage of renewable energy in railway industry has not been studied in Iran. Therefore, in this thesis, we decided to study the feasibility or non-applicability of useage of renewable energy in the rail industry by examining the technical and economic issues in the discussion of new energies such as solar energy, as well as rail industry issues. The first part in planning for the use of solar arrays is studying and estimating the intensity of solar radiation in the studied area, Tabriz city. After estimating the intensity of radiation in the Tabriz by geographical simulation, different models were reviewed for optimal angle adjustment and ultimately the optimal tilt angle for the Tabriz city detected as 33 degrees. The adjustment of this angle reduced the size of solar arrays as much as 15.5%. Due to the variable load characteristics of the rail industry in terms of time and place, using solar panels would make it absolutely necessary to use the maximum power point tracker. In this study, a new method for tracking the maximum power point has been introduced, which has been obtained from hybridization of fuzzy logic and incremental conductivity method. In this method, the number of input variables and rules will be reduced in order to there are just two rules and also the volume, complexity and Implementation costs will go down. Another advantage of this method is that its performance is independed from the load profile and solar panel profile, and it shows a higher accuracy Compared to the pure fuzzy method. Finally, an economic survey of the construction of a solar tunnel has also been made, which sows solar tunnel can reduce the cost of purchasing land by approximately 73%. Our Studies show that the use of solar panels for generating required power for railway industrial, in accordance with the proposed method of this thesis, is possible from technical point of view and cost-effective from economic outlook and in result solar energy is good option from economic, technical and other perspectives, such as social, environmental, health, politics, etc. to be replaced with fossil fuels.