23867

طراحي آب‌شيرين ‌كن خورشيدي از طريق سامانه تجديدپذير هيبريدي كلكتور خورشيدي سهموي خطي/ فتوولتاييك /زمين گرمايي/زيست توده : مدلسازي ، بهينه‌سازي و بررسي اقتصادي و فني سيستم

كارشناسي ارشد

سيستم هاي انرژي - محيط زيست

1396/07/01

1399/10/15

آقايان دكتر احمدي دكتر زاهدي

دكتر دشتي

فناوري هاي نوين

درحال حاضر بسياري از كشورها براي تامين انرژي‌هاي مورد نياز خود، ‌از منابع فسيلي تجديدناپذير استفاده مي كنند كه با توجه به‌‌ محدود بودن اين منابع، جايگزيني آن‌ با انرژي‌هاي تجديد پذير امري اجتناب ناپذير مي باشد. همچنين با توجه به رشد جمعيت، رشد اقتصادي ، تغيير الگوهاي مصرف و عوامل ديگر تقاضا براي آب شرب مصرفي ساليانه نيز رو به افزايش است اين درحالي است كه دسترسي به منابع آب شرب روز به روز در حال كاهش مي باشد. از اينرو با هدف توليد توان و آب شيرين، طراحي و شبيه سازي يك سيستم يكپارچه متشكل از منابع تجديد‌پذير در دستور كار قرار گرفت. براي اين منظور، جزيره ابوموسي با توجه به موقعيت ژئوپلتيك خود كه داراي پتانسيل بالايي در زمينه انرژي‌هاي تجديد پذير به ويژه خورشيدي و همينطور دسترسي به منابع آبي مي باشد به عنوان منطقه مورد نظر طراحي انتخاب شد. در اين پيكربندي، يك سامانه توليد سوخت زيستي بيوديزل طراحي شد به گونه اي كه از استخراج روغن ريزجلبك تا توليد بيوديزل به كمك نرم افزار مهندسي اسپن طراحي شد سپس آناليز اقتصادي-زيست محيطي از عملكرد سيستم به كمك نرم افزار متلب صورت گرفت. همچنين از يك سيستم آب شيرين كن خورشيدي متصل به كالكتور سهموي خطي بهره گرفته شد به گونه اي كه بخشي از آب شرب منطقه ابوموسي تامين شودكه اين شبيه سازي نيز در نرم افزار مهندسي اسپن هايسيس طراحي و تحليل شد. باتوجه به نتايج بدست آمده از طراحي انجام شده، مشخص شد كه به منظور تامين حداكثر توان مورد نياز منطقه به ميزان 225Kwh توسط ديزل ژنراتور ، 176 استخر كشت ريزجلبك مورد نياز مي باشد بطوري كه سهم سوخت زيستي 5% از سوخت ورودي به ديزل ژنراتور باشد . هزينه سوخت زيستي و راندمان راكتور سوخت زيستي به ترتيب برابر است با 1/45 دلار بر ليتر و 79/8% . همچنين از طراحي و بهينه سازي آب شيرين كن خورشيدي مشخص شد حداقل و حداكثر آب شرب توليدي به ترتيب برابر است با 477 ليتر در هر ساعت در آبان ماه و 685 ليتر درهر ساعت در شهريور ماه امكان پذير مي باشد همينطور قيمت آب توليدي نيز 3/45 دلار بر متر مكعب بدست آمد.

1400/03/11

Design of solar desalination plant through renewable hybrid system of parabolic trough collector / photovoltaic / geothermal / biomass: modeling, optimization and economic and technical study of the system

1/5/2022 12:00:00 AM

Many countries now use non-renewable fossil fuels to supply their energy needs, which, given their limited resources, will inevitably be replaced by renewable energy sources. Also, due to population growth, economic growth, changing consumption patterns and other factors, the demand for drinking water is increasing annually, while access to drinking water resources is decreasing day by day. Therefore, with the aim of generating power and fresh water, the design and simulation of an integrated system consisting of renewable resources was put on the agenda. For this purpose, Abu Musa Island was selected as the design area due to its geopolitical position, which has a high potential in the field of renewable energy, especially solar, as well as access to water resources. In this configuration, a biodiesel biofuel production system was designed so that from microalgae oil extraction to biodiesel production was designed using Aspen engineering software, then economic-environmental analysis of system performance was performed using MATLAB software. Also, a solar water desalination system connected to a linear parabolic collector was used to supply part of the drinking water of Abumusa area, which was also designed and analyzed in Aspen Hysis engineering software. According to the results of the design, it was found that in order to provide the maximum power required for the area of 225 Kwh by the diesel generator, 176 microalgae cultivation ponds are needed so that the share of biofuel is 5% of the input fuel to the diesel generator. . The cost of biofuel and the efficiency of the biofuel reactor are equal to 1.45 $/L and 79.9%, respectively. Also, from the design and optimization of solar water esalination, it was determined that the minimum and maximum drinking water produced is equal to 477L/h in November and 685 L/h in September, respectively. Also, the price of produced water is 3.45 $ / m^3was obtained.

آب شيرين كن خورشيدي , بيوديزل , كالكتور خورشيدي , شبيه سازي

biodisel , solar water desalinator , solar collector , simulation