صفحه 1:
Jb بیه سازی در استفاده بهینه از
و هاي خورشيدي در صنعت
ن به منظور حرکت به سمت ایجاد
ساختمان هاي سبز
د کترحمیدرضا فیلی استادیار: دانشکده فنی مهندسی دانشگاه الزهراء ؛ تهران
hrfeili@gmail.com
GPU Ly y يوز a LEI ١ نایم دانشکده فتی مهندسی, دانشگاه الزهراه» تهرا
Parisanaderipour@gmail.com
مرت اسن ء هدس مشايع دانشکده نی مهندسی» داشگاه لهراء » تهران
رت هد و
صفحه 2:
صفحه 3:
افزایش هزینه تولید انرژی برق.محدودیت منابع فسیلی و
ی با انرژیهای فسیلی خصوصا
سیستمهای انرژی خورشیدی» فن آوریهای جدیدی
برای تامین گرما؛ الکتریسیته و حتی سرمایش منازل
مسکونی؛ مراکز تجاری و صنعتی
در این تحقیق با مدلسازی کامپیوتری؛ بررسی و ارزیابی راه
اندازی سیستمهای خورشیدی به عنوان تامین کننده تهویه
(یک سیستم ترکیبی سرمایشی و گرمایشی)
“” این مدل با استفاده از برنامه شبیه سازی ۲6۲۱8 یجاد
شده
v
۷ سپس با استفاده از تکنیک بهینه سازی شبیه سازی بررسی و
امکان سنجی اقتصادی
۲ گامی اثربخش و کارآمد جهت تحلیل وتوسعه فن 7
های نوین و بومی سازی آنها
صفحه 4:
۲ از آنجا که در راه اندازی سیستم های تهویه خورشیدی بالاترین هزینه
مربوط به خرید کلکتورها می باشد ۰ بر آن شدیم تا از کلکتورهای
خریداری گردیده بیشترین استفاده را نموده و با تغیبر در تجهیزات
جانبی با توجه به نیاز در فصول مختلف» سیستم تهویه را بصورت
گرمایشی وهم سرمایشی تبدیل کرد.
در اين تحقیق به بررسی یک سیستم دو منظوره سرمایشی-گرمایشی
پرداختیم و بدلیل جدید بودن ایده تامین سرمایش از انریٍی خورشید»
در این تحقیق در باره سیستم سرمایشی به تفصیل سخن گفته خواهد
شد.
جهت جلوگیری از اطاله کلام ۰ صرفا به بیان فرایند و نتایج شبیه
سازی در مورد سیستم سرمایشی پرداخته و از توضیحات مجدد جهت
شبیه سازی برای سیستم گرمایشی صرف نظر خواهد گردید.
سیستم مذ کور صرفا جهت تهویه می باشد و نه تهیه آبگرم و ...
صفحه 5:
آنچه که در این تحقیق دنبال می شود بررسی لین نکته است
که با توجه به اين که هزینه اولیه راه اندازی سیستم های
خورشیدی بالاتر از هزینه اولیه استفاده از سیستم های گرمایشی
و سرمایشی دیگر است و با در نظر داشتن اینکه ایران در زمینه
استفاده از انرژی خورشیدی قابلیت زیادی دارد؛ (به علت
موقعیت جغرافیایی و قرار گرفتن در عرض جغرافیایی جنوب
کمتر از ۴۰ درجه). آبا استفاده از این سیستمها به صرفه هست
و یا خیر؟
در آخر لازم به ذکر است که هر یک از این سیستم ها نیازمند
سوخت کمکی هستند تا کمبود تابش خورشيد را در بعضی
روزها مانند روزهایی که گرد و غبار زیاد یا هوا ابری است.
را جبران کنند.
صفحه 6:
ی دو نوع جيلر وجود دارد؛ چیلر ترااکمی ( سیستمهای متداول
موجود ) و چیلر جذبی
۲ چیلر های جذ: به دو دسته چیلر جذبی با جاذب جامد و
چیلر جذبی با جاذب مایع
5 در این تحقیق. سیستم جذبی با جاذب مایع لیتیم برومید مورد
مطالعه قرار گرفته است.
” مزایای چیلرهای جذبی خورشیدی :
** کاهش مصرف برق
* کاهش تولید گاز گلخانه ای
*** عدم وابستكى به سوخت های فسیلی(تا حد زیادی؛ با در نظر
گرفتن سوخت کمکی)
* کاهش مصرف مبردهای مضر برای محیط زیست مانند ۴
صفحه 7:
عئ ما مد مت ی
اجزاى اصلى اين سيستم عبارتند از : لآ
صفحه مسطح جمع کننده خورشیدی
مخزن ذخيره سازى آب كرم
جيلر جذبى
برج خنك كنندة
گرم کننده کمکی
صفحه 8:
چهار چرخه اصلی این سیستم :
یک چرخه جذب کننده انرژی خورشیدی: که مستول جذب
انرژی خورشیدی از طریق یک سیال است و در مخزن حرارتی
ذخیره مى شود؛
يك جرخه براى يشتيبانى جيلر جذبى است كه قلب سيستم استء
به خاطر انرژی موجود در مخازن آب واکنشهای شیمیایی لازم
برای تولید آب سرد را انجام می دهد.
چرخه خنک کننده آب. که برای پراکنده کردن انرژی فرایند
جذب و تبخیر که در داخل چیلر رخ می دهد لازم است.
یک چرخه شارژر که تقاضای ایجاد سرما برای تولید تهویه
مطبوع را تحویل می دهد.
صفحه 9:
Absorption chiller
Any
Geni
مت
Spe
صفحه 10:
در تحقیق با کمک روش شبیه سازی-بهینه سازی» اهداف زیر را
دنبال می شود:
7 کاهش هزینه ها
۲ افزایش راندمان
ویژگی ها ابت و غیر قابل تغیبر
میزان تابش انرژی خورشید در هر شهر وتابع توزیع آن
تعداد ساعات تابش انرژی خورشید در هر شهر وتابع توزیع آن
تعداد روزهای آفتابی هر شهر و تابع توزیع آن
فضای مورد نیاز (که در هر ساختمانی محدودیتی وجود دارد)
بودجه محدود برای راه اندازی ( این مورد و مورد قبلی برای هر مصرف
کننده متمایز است و مقدار ابت دارد ) و ...
4 به کی
صفحه 11:
اهداف کمی بصورت زیر است:
_ تعیین تعداد بهینه کلکتور با توجه به تابش آفتاب و میزان دما در هر
شهر
۲ حداقل نمودن استفاده از انرژی کمکی
۳ _ افزایش راندمان
۴ حداقل نمودن هزینه راه اندازی
تحقق تمامي این اهداف بوسیله
بهینه سازي شبیه سازي
امکان پذیر خواهد بود.
در پی این اهداف. تعداد بهینه کلکتور ؛ راندمان» هزینه ها و سود ت
می گردد.
صفحه 12:
20
شبيه سازى
به منظور ارزیابی عملکرد سیستم » در هر زمانی نیاز به یک
پگ ده بر ia gag fis Ol
در این کار » پایگاه اطلاعات آب و هوا با استفاده از
اطلاعات ارائه شده توسط :
اداره هواشناسی جمهوری اسلامی ایران به نشانی
www.irimo.ir
سایت پایگاه داده جهانی تابش خورشید
www.meteonorm.com
صفحه 13:
صفحه 14:
200
شبيه سازى 1 داده هاى ورودى براى شبيه سازى عبارتند از:
” تعداد ساعات آفتابى
میزان تايش آفتاب
يس از تهيه داده هاى اوليه SUS Gi بخش Input
analyzer نرم افزار ۳6102 تلبع توزيع هر بخش
تخمین زده می شود.
صفحه 15:
لا میزان ورودی و خروجی بر حسب بسته های انریٌی بیان می شود که تصور
می گردد با فاصله های زمانی بسیار کوچک یه سیستم وارد می شوند.
تلبع توزیع داده هایی که لازم است وارد سیستم شوند در ابتدا باید تخمین
زده شود.
لا تعداد کلکتور هاء مستقیما درجذب انرژی؛ موثر است .واضح است که با
افزایش تعداد کلکتورهاء مقدار انرژی جذب شده افزایش مییابد.
لا تعداد ساعات آفتابی؛ مدت زمان شبیه سازی را تعیین می کند.
السا با داشتن دمای هوا و میزان تابش آفتاب انرژک ورودی به سیستم
شود
صفحه 16:
در ابتدا با داشتن دمای هوا و میزان تابش آفتاب می توان انرژی ورودی به
میستم را تعیین کرده از طرفی درباره هزینه ها هم محدودیت زیر وجود
دارد
(عمر مفيد سیستم ۶ سال در نظر گرفته شده)
مکی هیرجین بیس تایه بر
دگی های زیست محبطی سلبنه فادها روشهای مرسوم
رابطه ۱ معادلهمحدودیت هزیله ها ژمائی در سبستم نک منظوره
v
برای یافتن جواب مورد نظر از الگوریتم صفحه بعد استفاده می شود
۲ (البته منطق مذ کور شد برای زمانی است که بخواهيم از کلکتورهاء تنها برای
تامین سرمایش استفاده کنیم؛ اما از آنجایی که هدف ماء دو منظوره كردن
استفاده از کلکتورهاست. این منطق به تنهایی کافی نیست. در ادامه به این
موضوع خواهیم پرداخت.)
صفحه 17:
صفحه 18:
صفحه 19:
الا
8 شكل 3- نعود ميل اى دماى جواى شهر تهران هرما هاى مخطف: براى 4 سال
"بطور مثال اكر بخواهيم شهر مورد نظر خود را تهران انتخاب کنیم» همانطور
که از شکل ۵ پیداست: ۲ ماه انتهایی سال و ۳ ماهه اول سال دمای هوا پایین
ده و بالطبع به سیستم گرمایشی نیاز داریم و از ماه چهارم تا انتهای ماه دهم
به سيستم های خنک کننده می باشد (ماهها میلادی هستند). می توان داده
های خود را در جدول زیر دسته بندی کرد؛
pee A Made های سای گرمایشی در ماهای مخت
آیریل | مي | ژوت at] ae fest] ote] | تابر | سیر
صفحه 20:
۲همانطور که در جدول ۱ دیده مسی شود اگسر بتوان
کلکتورهایی را همواره در ساختمان مورد نظر داشته و متناسب
با نیازه لوازم جانبی آنرا تغیر داده و به صورت سرمایشی و
هم گرمایشی تبدیل نمود؛ آنگاه می توان به صورت بهینه از
این کلکتورها که با هزینه بالایی تهیه می شوند استفاده کرد.
در ادامه. منطق انتخاب تعداد کلکتورها خواهد آمد. (لازم به
یاد آوری است که منظور از سیستم سرمایشی؛ سیستم
سرمایشی تهو یه است.)
"همانطور که نحوه ی شبیه سازی سیستم خنک کننده تشریح
Ld می توان تعداد بهینه کلکتور های مورد نیاز برای سیستم
گرمایشی را نیز به دست آورد
صفحه 21:
مطابق با منطق نمودار ۲ حالات زیر رخ می دهد
هر دو سیستم سرمایشی و گرمایشی تهویه مورد نباز را نامین کنند
اگر جواب یکی از دو ال
صفحه 22:
۲ در حالت ۱: تعداد کلکتور مورد نیاز عبارتست از : (م0,ی00) ۸/62
” در حالت ۲: از رابطه زیر استفاده می گردد:
(sees
Wag > تعميوات و نگهدوی سالیانه +
سالانه + بردجه تفین سرمایش سالیه +هزیه آلودگی ها
مممول در تولید سرمایش و گرمایش
ارابطه 2. معلاله محد ودیت هزبنه ها در زمان دو منظوره بودن سيستم
“حال تعداد حدا کثر کلکتور محاسبه می گردد.آیا هنوز هم اين
سیستم ها؛ تهویه مناسب را فراهم نمی کنند؟
گر جواب هر دوء يا يكى از اين سيستم ها هم خير باشدء این
سيستم به صرفه نيست.
در حالت ۳: اگر جواب سیستم گرمایشی منفی باشده از منطق
ذکر شده در صفحه بعد استفاده می شود.
۷(در مورد سیستم سرمایشی نیز همین منطق بكار مى رود.)
صفحه 23:
صفحه 24:
soem
لابه جهت درك بهتر نتايج شبيه سازى. خروجی های مورد نظر در
جدول زیر ارائه شده است . با توجه به اين داده ها دريافت مى
شود كه هر سيستمى براى راه اندازى جه مقدار هزينه دارد و جه
میزان راندمان به دست می دهد حال با توجه به
توا هزینه راه اندازی و کار کرد چند ساله سیستم را تحمین زد.
بدین صورت به آسانی می توان تصمیم گیری جهت راه اندازی
يا عدم راه اندازی سیستم اتخاذ نمود .
جدول 2- مقادير بهبته تعداد كلكورها با ترجه یه قاکورهای
سناريوهاى مخخلف
صفحه 25:
در اين تحقیق سعی شد تا با کمک روش شبیه سازی- بهینه سازی. رویکردی
جهت ارزیابی اقتصادی سیستم گرمایشی و سرمایشی خورشیدی ءو با بررسی
کارایی سیستم دمتناسب با شرایط اقلیمی کشور: طراحی گردد
تا تحلیلگران و مدیران سیستم با صحت و دقت بیشتر : هزینه های جانبی
کمتر به راحتی قدرت تجزیه و تحلیل در شرایط مختلف را دارا باشند.
حاصل این بررسی: اتخاذ بهترین و با صرفه ترین تصمیم خواهد بود
چرا که هر چند راه اندازی سیستم تهویه خورشیدی مزایای بسیاری را در پی
ار
دارد اما ممکن است که در بعضی از شهرها و مناطق آب و هوایی: استفاده
یک يا هر دو اين سيستم هاء توجيه اقتصادی و همچنین راندمان مطلوب در
رابطه با راه اندازی آنان وجود نداشته باشد.
بدین صورت علاوه بر تعبین بهترین پیکره بندی سیستم تهویه خورشیدی ۰
جیه اقتصادی طرح : بدون هر گونه ریسک امطلوب فراهم خواهد گرد.
صفحه 26:
[0]عربى:مهسا و دهقانی» محمودرضا COO بررسی فنی و اقتصادی سیستم هاى جيلر
جذبی خورشیدی در ایران ؛ مجله مهندسی شیمی ایراندانشگاه علم و صنعت» دانشکده
مهندسی شیمی؛ سال 2 شماره 6: صفحه 60406 .
[0] فیلی حمیدرضا و مقدسی, فاطمه و نادری پور» پریسا, 0000 . مدلسازي كامبيوتري
سیستم تهویه هواي خورشيدي در ایران به کمک تکنیک بهینه سازي- شبیه سازي, اولین
همايش رويكردهاى نوين درمهندسى كامبيوتر و فناورى اطلاعات؛ رودسر.
[9©] سايت سازمان انرزى هاى نو ايران (سانا) به نشاتى امیس
[*6] سایت سازمان هواشناسی جمهوری اسلامی ایران به نشانی :مهن
][ سباطلفظ): 60009 , اسععطلل Por Orkar Oovkry Pewibaiy Onrdes ued
] P her Promty Order, PLPBOER Project.
MPCOCR Propet Dawber F. dD90/L/IDE-EUEW Crker O,
OOS Ook سا انس Dukhep, Dey.
[2] Pou (CP, Chau DD, bia. L, Chea b.8, OUD. Orato
مها هو oP ovdar-uebial deokaand rind) poten Por المممصيلت
مراک Kenny, Opvhed Pherand 0 .مع ع ع6 بجبحسديى
صفحه 27:
۱ D Deore, COOS. PPevive toplewectatoa oP the &=
لمات تام ta Dul-Obertve Qukewutcd اراس رجینم
Opphed Dobewatoy od Oop utatioa, Ook G09, هل 16 ,0 سح
SOOO, Pars ۵8600۰
[0] OpberPrdt Dow, Poovey Dy, Lloka Robert, Doone Phiip, OOS.
ما هلو واه رهاط oP تاو و
لصا جفو() امن ما6 زاناس هلوت
اهنا رم له OS, loour 8, Orvewher COWS, Pars
920-991.
[2] Orkd 1, @orrbarR , Orle.8, CODO. Orden مهن امن oP
a Ovky Dries Dir Overltivaicry Ovstew Por a howe ta Obie,
CProverckr oP he CO Gokar Dork Oomyprepy!Rearwabl: Bowery
دموا
[0] warwmerern ony
“bot X.G,Oern RL, Dat Val, Du. Xu'V.X, Oa. A, COOP. [A]
وه
صفحه 28:
