فهرست مطالب

فصلنامه مهندسی و مدیریت انرژی
سال دوم شماره 3 (پیاپی 5، پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/10/11
  • تعداد عناوین: 6
|
  • بهنام نامور بهرغانی، محمدآقا شفیعی، محمد مرادی دالوند، محمد احمدیان صفحه 2
    کاهش منابع طبیعی سوخت و افزایش اهمیت مسائل زیست محیطی، باعث رشد فناوری منابع تجدیدپذیر و توسعه استفاده از آن ها در جهان شده است. پیدایش مفهوم ریزشبکه، زمینه مناسبی برای توسعه این منابع فراهم کرده است. در مقاله حاضر، روشی جدید برای تعیین اندازه منابع در یک ریزشبکه متعامل با بازار برق، برای تامین بار الکتریکی و حرارتی با هدف کاهش وابستگی ریزشبکه به سوخت فسیلی ارائه شده است. منابع به کار رفته در ریزشبکه پیشنهادی شامل منابع باد/ خورشیدی به عنوان منابع اصلی، پیل سوختی به عنوان ذخیره ساز و منبع تولید هم-زمان، گرم کن به عنوان تامین کننده قسمتی از بار حرارتی در زمانی که توان تولیدی بیشتر از بار، و سیستم ذخیره برق نیز ظرفیت کافی نداشته باشد، و همچنین بویلر به عنوان پشتیبان برای تامین مطمئن بار حرارتی است. با توجه به اهمیت زیاد مسئله آلودگی، این قید به صورت هزینه در تابع هدف مسئله لحاظ شده است. شاخص قابلیت اطمینان به عنوان یک قید محدودکننده در نظر گرفته شده و هزینه قطعی برق نیز در تابع هدف لحاظ گردیده است. اطلاعات بار مربوط به استاندارد IEEE و اطلاعات سرعت وزش باد و تابش خورشید، مربوط به منطقه اردبیل است. برای حل این مسئله، از الگوریتم بهبودیافته انبوه ذرات (PSO) استفاده شده است.
    کلیدواژگان: اندازه بهینه، ریزشبکه، بازار برق، بارالکتریکی و حرارتی، آلودگی، الگوریتم PSO
  • سمیه احمدی، محمد رضایی میرقائد، رامین روشندل * صفحه 12

    سیستم ترکیبی یکی از مناسب ترین گزینه های تامین تقاضای الکتریکی در مناطق دور از شبکه است. در این سیستم ها باتری ها به دلیل ناکارآمد بودن در ذخیره سازی بلند مدت استفاده نمی شوند، از این رو، سیستم ترکیبی پیل سوختی توربین بادی برای تامین تقاضای الکتریکی مناطق با وزش باد موسمی معرفی می گردد. در مقاله حاضر، این سیستم ترکیبی مورد تحلیل انرژی قرار گرفته است. برای منطقه ای از کشور با فراوانی باد های موسمی این سیستم مورد بررسی قرار گرفته و اتلاف انرژی و امکان کاستن از آن مورد توجه بوده است. در این کار، با توجه به اطلاعات باد منطقه مورد نظر برای تامین تقاضا، مشخصات اجزا تعیین و مدلی توسعه داده می شود که بتواند مازاد یا کمبود توان و میزان انرژی تولیدی در هر بازه از سال را برآورد کند. در منطقه مورد بررسی نمونه (ابرکوه)، با توجه به مدل توسعه داده شده، 56% از تقاضا توسط توربین بادی و 44% توسط پیل سوختی تامین می شود.

    کلیدواژگان: تحلیل انرژی - سیستم ترکیبی، توربین بادی - پیل سوختی، استراتژی مدیریت انرژی
  • حسن بخشنده امنیه، حمیدرضا مالکی نژاد صفحه 20
    هدف اصلی عملیات انفجار در پروژه های معدنی و عمرانی، خردشدگی توده سنگ است. خردشدگی یکی از مهم ترین پارامترهای موثر بر کارآیی تجهیزات بارگیری، باربری و سنگ شکنی است؛ بنابراین، پیش بینی ابعاد قطعات خردشده حاصل از انفجار در تعیین پارامتر های الگوی انفجاری بهینه کمک خواهد کرد. هدف اصلی این تحقیق، ارائه مدلی جهت پیش بینی ابعاد خردشدگی حاصل از انفجار است که با استفاده از ترکیب مدل گرادی و کیپ (که بیان کننده تعداد ترک های شعاعی ایجاد شده پیرامون چال انفجاری است) و مفهوم متوسط خردشدگی بیان شده است. مدل پیشنهادی نشان می دهد که متوسط خردشدگی تابعی از ویژگی های توده سنگ (شامل سفتی شکست)، ویژگی های ماده منفجره مصرفی شامل «سرعت انفجار و چگالی ماده منفجره» و پارامترهای مربوط به هندسه طرح انفجار شامل «بار سنگ، فاصله چال ها در یک ردیف و قطر چال انفجاری» است. اعتبارسنجی این مدل در انفجارهای معادن سنگریزه سد گتوند علیا، قابلیت کاربرد مدل پیشنهادی را در انفجارهای معادن روباز نشان می دهد.
    کلیدواژگان: انفجار، متوسط ابعاد خردشدگی، مدل تجربی، کنگلومرا
  • حسن تسلیمی، ابوالحسن غفارنژاد، حسن حاله صفحه 28
    در این تحقیق، سعی بر ارائه مدل جهت اولویت بندی تجهیزات بازیافت انرژی با توجه به قوانین زیست محیطی و فاکتورهای اقتصادی مد نظر سرمایه گذاران است. از نتایج مهم این تحقیق، ایجاد الگویی برای مدیریت سرمایه گذاری در تجهیزات بازیافت انرژی در راستای اهداف اقتصادی، کاهش آلودگی های زیست محیطی و گرمایش زمین می باشد تا با توجه به قوانین حاکم بر کشورهای مختلف، بهترین تصمیم گیری جهت سرمایه گذاری انجام پذیرد. در واقع، با استفاده از این روش، می توان سرمایه گذاری را به سمت روش ها و تجهیزاتی سازگارتر با محیط زیست هدایت کرد، که این خود باعث ایجاد پیشرفت در تجهیزات سازگار با محیط زیست می گردد
    کلیدواژگان: واولویت بندی، تجهیزات بازیافت انرژی، روش تحلیل شبکه ای، کوره رنگ خودرو، آلودگی زیست محیطی، گرمایش زمین، مدیریت انرژی
  • علی آجیلیان ممتاز، حمید ممهدی هروی صفحه 38
    هدف از انجام این پژوهش، مطالعه آزمایشگاهی تاثیر برگشت گازهای خروجی بر دمای شعله و انتشار NOx حاصل از احتراق گازوئیل و بیودیزل تولید شده از روغن آفتابگردان در داخل کوره آزمایشگاهی استوانه ای شکل است. آزمایش ها در درصدهای مختلف برگشت گازهای خروجی از صفر تا 30 درصد و دبی های هوای ورودی m3.min-1 5/3، 5/4 و 5/5 انجام شده است. نتایج آزمایشگاهی بیانگر این است که در احتراق گازوئیل و بیودیزل B20 و B40، با افزایش درصد گازهای برگشتی تا 30 درصد، ماکزیمم دمای شعله و انتشار آلاینده NOx کاهش می یابد. از طرف دیگر، در احتراق بیودیزل، با افزایش درصد حجمی بیودیزل از صفر تا 40 درصد در مخلوط سوخت، دمای گازهای خروجی و انتشار آلاینده NOx افزایش می یابد. نتایج حاصل از این پژوهش، دلالت می کند که روش بازگردانی گازهای خروجی، روشی موثر در جهت کاهش آلاینده NOx می باشد. مقایسه نتایج با آزمایش های سایر محققان مطابقت بسیار خوبی، خصوصا از لحاظ کیفی نشان می دهد.
    کلیدواژگان: بازگردانی گازهای احتراقی، بیودیزل، NOx
  • زینب صیفوری، مهران عامری* صفحه 46
    در این تحقیق، یک سیستم ترکیبی خنک کننده شامل چیلر جذبی و تراکمی که با یک میکروتوربین همراه شده، مورد بررسی قرار گرفته است. میکروتوربین، توان مورد نیاز سیستم را که شامل توان کمپرسور سیکل تراکمی، توان فن ها و توان پمپ سیکل جذبی است، مین می کند و گرمای گازهای خروجی آن در ژنراتور سیکل جذبی مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم در چهار ساختار مختلف با سیستم تبرید معمولی که شامل چیلر تراکمی و میکروتوربین است، مقایسه و اثر تغییر دمای محیط بر روی آن بررسی شده است. نتایج نشان می دهد استفاده از سیستم ترکیبی نسبت به سیستم معمولی، کاهش مصرف سوخت را به همراه دارد..
    کلیدواژگان: سیستم ترکیبی خنک کننده، سیستم تولید هم زمان توان و حرارت، چیلر تراکمی، چیلر جذبی، میکروتوربین
|
  • B. Namvar Behraghani, M. Shafiyi, M. Moradi Dalvand, M. Ahmadian Page 2
    Depleting fossil fuels and ever-increasing environmental have attracted much attention to the renewable energy resources. The Micro-Grid (MG) concept is an appropriate means for increasing the adaptation of these resources with current power system architecture. In this paper a new method is used to solve the problem of unit sizing in a grid-connected MG providing electrical and thermal loads simultaneously. Our main goal is to reduce the fossil fuels dependency of the MG which includes a photovoltaic (PV)/ wind hybrid system with storage energy system including electrolyzer, hydrogen tank, CHP based fuel cell, heater and boiler. The heater is used as the provider of part of the thermal load when the generated power is more than the load and the capacity of the storage system is not adequate, and the boiler is used as backup unit for supplying thermal load. Due to high importance of the pollution problems, this subject is considered in objective function as cost term. Reliability index is used as limitative subject and interruption cost considered in the objective function. IEEE load data and real case study in Ardabil region for wind speed and solar radiation has been used. Modified Particles Swarm Optimization (MPSO) Algorithm is used to obtain global optimal solution.
    Keywords: Optimal sizing, Micro Grid (MG), Electricity market, Electrical, Thermal Load, Emission, Modified Particle Swarm Optimization (MPSO)
  • S. Ahmadi, M. Rezaiee Mirghaed, R. Roshandel Page 12

    Using the renewable energy is the better option to supply demined in the standalone area. World’s most fast-growing renewable energy resource is the wind energy. One of the main disadvantages of this system, however, is that naturally variable wind speed causes power fluctuation problems at the load side. Besides, long-term storage of power generated by wind turbines is considered as a limitation on the part of remote locations. Batteries can be used to store a limited amount of energy for a short time. Applied hybrid energy is a good idea for supply demand in the discrete wind speed region. The present study was aimed at analyzing the energy flow analysis of a hybrid wind turbine-fuel cell system. Such system consists of wind turbines, electrolyzer, fuel cell and hydrogen tank for long time energy storage. A case study is done using practical data from the Abarkoh region in Iran. The result revealed, the percentage of energy generated by the wind turbines and used to cover the electrical demand is 56% and the percentage of the demand covered by the fuel cell 44%.

    Keywords: Energy analysis, Hybrid system, Wind turbine, Fuel cell, Energy management strategy
  • H. Bakhshandeh Amnieh, H.R. Malekinezhad Page 20
    The main aim of blasting operations in mining and civil engineering projects is size reduction of the rock-mass. Particle size reduction (P.S.R) affects the efficiency of the loading, haulage and milling equipments. Therefore, prediction of mean fragment size in designing optimum blasting patterns is crucial. In this research, a model is presented for predicting mean fragment size caused by blasting, using a combination of Grady & Kipp model (considering the number of radial cracks in the vicinity of the blast-hole) and concept of the mean fragment size. The proposed model shows that mean fragment size is a function of rock-mass characteristics, fracture toughness (KIC), explosive characteristics such as velocity of detonation, specific density and geometrical blasting parameters like burden, spacing, blast-hole diameter, etc. Considering validation of this model at the rock-fill mines of Gotvand Olya Dam, in real-scale, application of this model is recommended in open-pit mines blasting.
    Keywords: Blasting, Mean fragment size, Empirical model, Conglomerate
  • H. Taslimi, A. Ghaffarnejad, H. Haleh Page 28
    This study attempts to provide a model for prioritizing energy recovery equipment according to environmental regulations and economic factors considered by investors. One of the important outcomes of this research is to create a model for investment management in energy recovery equipment in line with economic goals, and reduction in environmental pollution and global warming, leading to best investment decisions based on current country specific laws and regulations. In fact, using the above method can guide investments toward more environmentally compatible methods and equipment, which itself will result in further development of environmentally compatible equipment.
    Keywords: Prioritization, Energy recovery equipment, Analytic network process, Vehicle paint oven, Environmental pollution, Global warming, Energy management
  • A. Ajilian Momtaz, H. Momahedi Heravi Page 38
    The object of this study is to investigate experimentally the effects of Flue Gas Recirculation technique on exhaust gases temperature and also the NOx levels of gasoil and biodiesel (made of sunflower oil) combustion. The tests were carried out for different levels of FGR ranged from 0 to 30% and for three inlet air flow rates i.e.: 3.5, 4.5 and 5.5 m3.min-1. Experimental results indicate that in the case of oil and B20 and B40 fuels, increasing the rate of recirculated gases up to 30% decreases maximum flame temperature and NOx emission. Moreover in the case of biodiesel fuels, increasing the volume percent of biodiesel fuel in the mixed fuel from 0% to 40%, increases exhaust gases temperature and NOx emission. Comparison among the obtained results and similar experiments of other researchers, indicates a great qualitative compliance.
    Keywords: Flue Gas Recirculation, Biodiesel, NOx
  • Z. Seyfouri, M. Ameri* Page 46
    This research analyzes an integrated refrigeration system including a microturbine, a compression chiller and an absorption chiller. The power from the microturbine utilized in the compression chiller compressor, air fans and absorption chiller pump and the waste heat from the exhaust operates the absorption chiller. Four various integrated configuration of the compression and absorption cycles is described and the effect of ambient temperature on the overall efficiency is analyzed. From the results obtained, it is concluded that the use of integrated refrigeration system is more efficient than the system without absorption chiller.
    Keywords: Integrated refrigeration system, Combined heating, power system, Compression chiller, Absorption chiller, Microturbine