انرژی
در نشریات گروه برق-
طراحی و برنامه ریزی سیستم های تولید سلولی در اکثر مدل های کلاسیک بر مبنای به حداقل رساندن هزینه های تولید یا افزایش سود تولیدکنندگان انجام شده است. در صورتی که با گسترش سیستم های تولیدی و افزایش تقاضا برای محصولات، نگرانی ها در خصوص مسائل زیست محیطی و مصرف بی رویه منابع تجدیدناپذیر افزایش یافته است. از طرفی، توجه به کارگران و ایمنی محیط کار در ایجاد یک سیستم تولید پایدار، بعنوان امری حیاتی معرفی شده است. در این مقاله یک مدل ریاضی چندهدفه جدید برای ایجاد سیستم تولید سلولی پایدار با توجه به موارد ذکر شده ارائه شده تا علاوه بر بهینه سازی اثرات زیست محیطی سیستم تولید، هزینه های تولید را نیز به حداقل برساند. در واقع مدل پیشنهادی به عنوان یک سیستم تولید سلولی پایدار به دنبال راه حلی برای ایجاد یک سیستم تولیدی است که در آن برای تولیدکنندگان، محیط زیست و کارگران ارزش افزوده ایجاد شود. در ادامه، مدل با استفاده از روش اپسیلون محدودیت حل شده و جواب های متنوعی به صورت جبهه پارتو برای تصمیم گیری ارائه گردید. با توجه به NP-hard بودن مدل پیشنهادی و عدم توانایی نرم افزار گمز در یافتن جواب های بهینه برای مسائل در مقیاس بزرگ، یک الگوریتم ژنتیک مرتب سازی غیرمغلوب (NSGA-II) برای حل آن ارائه شده است. نتایج نشان داد، روش فراابتکاری زمان حل را حداقل به میزان سه برابر نسبت به روش اپسیلون محدودیت، کاهش داده است؛ همچنین کاهش سطح خطرات محیطی منجر به افزایش هزینه های تولید شده است. در نهایت، کاربردپذیری مدل پیشنهادی در یک کارگاه تولید تجهیزات کشاورزی به صورت مطالعه موردی مورد بررسی قرار گرفته است.کلید واژگان: سیستم تولید سلولی پویا، انرژی، برنامه ریزی تولید، روش اپسیلون- محدودیت، الگوریتم NSGA-IIThe design and planning of cellular Manufacturing systems in most classical models is based on minimizing production costs or increasing producers' profits. With the expansion of production systems and the increase in demand for products, concerns about environmental issues and excessive consumption of non-renewable resources have increased. On the other hand, paying attention to workers and the safety of the work environment has been introduced as a vital issue in creating a sustainable Manufacturing system. In this article, a new multi-objective mathematical model for creating a sustainable cellular Manufacturing system is presented according to the mentioned items in order to minimize the production costs in the system in addition to optimizing the environmental effects of the Manufacturing system. In the following, the model was solved using the epsilon constraint method and various solutions were presented in the form of a Pareto front for decision making. Due to the NP-hardness of the proposed model and the inability of the GAMS software to find optimal solutions for large-scale problems, a non-dominant sorting genetic algorithm (NSGA-II) is presented to solve it. The results showed that the meta-heuristic method has reduced the solution time by at least three times compared to the epsilon constraint method; Also, reducing the level of environmental risks has led to an increase in production costs. Finally, the applicability of the proposed model in an agricultural equipment production workshop has been investigated as a case study.Keywords: Dynamic Cellular Manufacturing System, Energy Scaling, Production Planning, Epsilon-Constraint Method, NSGA-II Algorithm
-
مصرف زیاد انرژی با توجه به صنعتی شدن کشورها به همراه مشکلات زیست محیطی ناشی از این روند و همچنین کاهش منابع فسیلی، همه دست به دست هم داده اند تا استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به عنوان روشی موثر بیان گردد. تامین انرژی مورد نیاز از منابع تجدید پذیر اراده ملی می طلبد که این مهم نیازمند فعالیتهای زیر بنایی فرهنگی از جمله آموزش در تمام سطوح جامعه می-باشد. مرتبط بودن زیاد تولید انرژی تجدید پذیر به شرایط اقلیمی و آب و هوایی باعث شده تا بهره گیری مستقیم و شبانه روزی از آنها ممکن نباشد و بدین ترتیب نمی توان تقاضای انرژی جمعیت افزایش زمین را به اتکای صرف به این نیروگاه ها تامین نمود. ذخیره سازی انرژی کمک می کند تا هر زمان که به دلایل مختلف بین تقاضای انرژی و عرضه آن توسط نیروگاه ها تعادل برقرار نباشد، انرژی ذخیره شده فورا آزاد سازد و کمبود انرژی را جبران نماید. منابع مختلف ذخیره سازی انرژی، آب، خورشید و باد مورد بررسی قرار میگیرد . به که دارد با تبدیل سازی انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی می تواند در حجم وسیعی انرژی را ذخیره و ساخته و در موقع نیاز آزاد نماید. انرژی خورشیدی، انرژی حاصل از تابش نور و گرمای خورشید است که به انرژی گرمایی یا الکتریکی تبدیل می شود. این انرژی یک منبع اساسی از انرژی تجدیدپذیر است. فناوری های خورشیدی به دو دسته خورشیدی غیرفعال و خورشیدی فعال تقسیم می شوند3. تکنیک های خورشیدی فعال شامل استفاده از سیستم های فتوولتائیک، انرژی خورشیدی متمرکز و گرمایش آب خورشیدی برای مهار انرژی است. تکنیک های غیرفعال خورشیدی شامل جهت دهی ساختمان به سمت خورشید، انتخاب موادی با جرم حرارتی مطلوب یا دارای خصوصیات پراکندگی نور و طراحی فضاهایی است که به طور طبیعی هوا را به گردش درمی آورند. مقدار زیاد انرژی خورشیدی موجود، آن را به یک منبع الکتریسیته بسیار جذاب تبدیل کرده است.انرژی بادی یکی دیگر از منابع تجدیدپذیر است که از تبدیل انرژی باد به انرژی مفید مانند انرژی الکتریکی (با استفاده از توربین های بادی) استفاده می کند. این نوع انرژی پاک و در دسترس است و هزینه تولید برق از طریق آن کمتر از سوخت های فسیلی است. همچنین، انرژی بادی کمترین میزان آلودگی و گاز گلخانه ای را تولید می کند.از توربین های بادی برای تولید برق در مزارع بادی استفاده می شود، و این منبع انرژی در جهان نقش مهمی در تامین انرژی پاک و پایدار دارد.
کلید واژگان: انرژی، تجدید پذیر، آب، خورشید، باد -
با توجه به افزایش آلاینده های زیست محیطی، آسیب دیدن لایه اوزون و کاهش منابع سوخت های فسیلی، لزوم استفاده از انرژی های تجدید پذیر افزایش یافته است. از طرف دیگر در بسیاری از نقاط دوردست امکان برق رسانی وجود نداشته و یا هزینه بسیار زیادی را به دنبال خواهد داشت. لذا با توجه به وجود شرایط مطلوب برای استفاده از انرژی های تجدید پذیر در بسیاری از مناطق، ترویج استفاده از این تکنولوژی ها در این مناطق، نه تنها می تواند باعث کاهش مصرف سوخت و آلاینده های زیست محیطی شود، بلکه انرژی رسانی به بسیاری از نقاط دوردست را نیز تسهیل نماید. در این تحقیق، شرایط برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر باد و خورشید در شهرجیرنده از استان گیلان، مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای ساعات آفتابی، ضریب صافی، احتمال وجود ساعات آفتابی، سرعت باد و قدرت باد در منطقه مطالعاتی ارزیابی شده و در نهایت طرحی برای بهره وری از این انرژی های تجدید پذیر برای نقاط دور دست در این منطقه، آورده شده است. بر طبق بررسی های انجام گرفته مقدار میانگین ماهانه ساعات آفتابی روزانه حداقل 6 ساعت در طول روز برآورد شده است. ضریب صافی نیز در بیشتر ایام سال بالای 0.55 بدست آمده است. این در حالی است که احتمال وجود ساعات آفتابی نیز قابل قبول محاسبه شده است. با بررسی داده های مربوط به سرعت و قدرت باد نیز امکان بهره وری از این انرژی را در 88 درصد از ایام سال عالی برآورد شده است.
کلید واژگان: انرژی، باد، خورشید، دور دست، ضریب صافی، قدرتDue to the increase in environmental pollutants, the damage to the ozone layer and the reduction of fossil fuel resources, the need to use renewable energy has increased. On the other hand, in many remote areas, it is not possible to provide electricity power or it will be very expensive. Therefore, due to the existence of favorable conditions for the use of renewable energies in many regions, promoting the use of these technologies in these regions can reduce fuel consumption and environmental pollutants, It also facilitates the provision of energy to many remote areas. In this research, the conditions for the use of wind and solar renewable energy in Jirande city of Gilan province have been investigated. The parameters of sunny hours, clearness index, possible of sunny hours, wind speed and wind power in the study area are evaluated and finally a plan for the use of these renewable energies for remote areas in this region is given. According to the surveys, the average monthly amount of daily sunny hours is estimated to be at least 6 hours during the day. The clearness index is also above 0.55 in most days of the year. Meanwhile, the possibility of sunny hours is also calculated as acceptable. By examining the data related to wind speed and power, the possibility of using this energy in 88% of the days of the year has been estimated
Keywords: Energy, Wind, Solar, Remote, Clearness Index, Power -
در این مقاله به تشریح روش بهسازی ساختمان بر مبنای مدل به منظور کاهش مصرف انرژی و تجربه بکارگیری آن در دانشکده مهندسی انرژی دانشگاه صنعتی شریف می پردازد. تحلیل پتانسیل و انتخاب گزینه های بهسازی ساختمان بر مبنای مدل مصرف انرژی ساختمان در محیط نرم افزار انرژی پلاس انجام شد. بکمک الگوریتم پیشنهادی، پارامترهای مدل انرژی ساختمان بر مبنای مصارف ساعتی انرژی ساختمان تنظیم شده و مدل مورد صحت سنجی قرار گرفت. به منظور استخراج مصارف ساعتی گاز مصرفی، نسبت به توسعه و استقرار سامانه خوانش هوشمند کنتور گاز اقدام شد. برمبنای مدل مصرف انرژی، پتانسیلهای کاهش مصرف ناشی از گزینه های مختلف بهسازی ساختمان مورد ارزیابی قرار گرفته و پیاده سازی شد. پس از اجرای بهسازی، به ارزیابی اثربخشی اقدامات انجام شده بر مبنای مصارف واقعی انجام گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد بار سرمایه انرژی مصرفی برای سرمایش ساختمان طی دو سال پس از انجام بهسازی به میزان 20 درصد از متوسط شش سال گذشته کمتر بوده است. مشخص شد کنترل عملکرد سیستم تهویه مطبوع به تنهایی منجر به کاهش 8 درصد در مصرف انرژی ساختمان می شود. موفقیت الگوریتم پیشنهادی در تنظیم مدل حرارتی ساختمان نیز با توجه نتایج بهسازی مورد تایید مجدد قرار گرفتکلید واژگان: ساختمان، بهسازی، انرژی، مدلسازی، تنظیم مدلThis paper presents a model-based technique for building retrofit planning. The approach is based on the building energy model. An algorithm has been developed to calibrate building energy model based on hourly data. The calibrated model is used to select candidate retrofit actions and assess the energy saving potential associated with each candidate action. The proposed technique has been applied for retrofit planning in Department of Energy Engineering (DOEE) at the Sharif University of Technology in 2015. An smart reading system has been also developed to capture the hourly gas consumption for DOEE. Building energy model for DOEE has been developed in EnergyPlus and calibrated using the proposed algorithm. A set of retrofit action has been selected and implemented in DOEE based on the proposed technique. The results showed that the average cooling energy use in summers was reduced by 20% compared to the 6-year average summer energy use before retrofit. The results showed that only HVAC control has more than 8% impact on cooling energy use.Keywords: building, Energy, Retrofit, Model, Calibration
-
اگرچه تراشه های سه بعدی یک راه حل امیدبخش برای مقابله با مشکلات ناشی از مقیاس پذیری در سطح مدارات مجتمع محسوب می گردند. اما دمای بالای این تراشه ها به دلیل افزایش چگالی توان،آسیب پذیری تراشه های سه بعدی در مقابل خطاهای دائمی یا متناوب را بیشتر کرده است. از طرف دیگر استفاده از اتصالات سریع عمودیTSV در مدارات مجتمع سه بعدی افق جدیدی را برای طراحی شبکه روی تراشه باز کرده است. در این مقاله روتر با اتصالات عمودی بین سیلیکونی ارتباط بین لایه های تراشه را فراهم می کنند. لایه ها می توانند در فاصله چند میلی متری به صورت عمودی با استفاده از TSV روی هم قرار می گیرند.کاهش سیم ها منجر به کاهش تاخیر و انرژی مصرفی و در نهایت کاهش قطر 3DNoC می شود. در این مقاله به بررسی کاهش حرارت در شبکه روی تراشه سه بعدی با بهینه سازی نگاشت TSVها می پردازیم. تعداد و محل قرار گیری TSVها پارامتر موثری در حرارت پردازنده های نوین محسوب می شودکه در کاهش حرارت بسیار موثر می باشد.
کلید واژگان: شبکه روی تراشه سه بعدی، انرژی، مدیریت دما، مسیریابی، TSVJournal of Applied Research in Electrical, Computer and Energy Systems, Volume:1 Issue: 3, 2023, PP 1 -23Though 3D chips are a promising solution to deal with scalability problems at the integrated circuit level. However, the high temperature of these chips has increased the density of the chips due to increased power density, against three-dimensional or intermittent errors. On the other hand, the use of the fast vertical TSV connections in the three-dimensional integrated circuits opens up a new horizon for network design on the chip. In this dissertation, routers with vertical connections between the silicon provide the connection between the chip layers. Layers can be aligned vertically with TSV over a distance of several millimeters. Reducing wires will reduce the amount of power and delay, and ultimately lower the diameter of the 3DNoC. In this thesis, we study the heat loss in a grid on a three-dimensional chip by optimizing the TSV mapping. The number and location of TSVs is an effective parameter in the heat of new processors, which is very effective in reducing heat.
Keywords: Three-Dimensional Chip Networks, Energy, Temperature Management, Routing, TSV -
شبکه توزیع برق یک زنجیره تامین پر اهمیت است که ترکیبی از فرآیندهای گوناگون می باشد. از آنجا که، برق کالایی به شدت فناپذیر است، بنابراین رویکردی جامع نسبت به زمان خاموشی های برنامه ریزی نشده، به منظور جلوگیری از هرگونه تلفات برق بسیار ارزشمند است. حوادث گوناگونی در شبکه های توزیع برق ایجاد اختلال می کنند که شبکه، بدون خط گرم قابل تعمیر و بازگشت به حالت اولیه می باشد. پیش بینی این حوادث و مدیریت آن ها در کاهش زمان های خاموشی برنامه ریزی نشده می تواند موثر باشد. هدف این مقاله، ارایه مدل پیش بینی مدت زمان خاموشی های برنامه ریزی نشده و انرژی به فروش نرفته بر اساس داده های ثبت شده در سامانه 121، شبکه ی شهری امور سه شرکت توزیع برق استان یزد است. نتیجه نهایی این تحقیق نشان می دهد که مدل (های) ARIMAX نسبت به مدل(های) ARIMA خطای کمتری را نشان داده و پیش بینی بهتری را ارایه می دهند. لذا استفاده متغیرهای برون زا در پیش بینی ها و عدم اکتفا به نوسانات یک متغیر می تواند نتایج بهتری در پیش بینی ها ارایه دهد. همچنین مدل به دست آمده نشان می دهد در تیرماه سال 1401 مدت زمان خاموشی بی برنامه قریب به ده ساعت در این شبکه و همچنین توان به فروش نرفته تقریبا 6 مگاوات ساعت خواهد بود.
کلید واژگان: شبکه توزیع برق، پیش بینی، خاموشی برنامه ریزی نشده، سری زمانی، انرژیElectric power and power distribution are prominent infrastructures for economic development in any developing country like Iran. Also, the power distribution network is a very important supply chain that combines a variety of processes. Smart electrical energy distribution networks are one of the latest technologies in the world. The main goal of these networks is to provide reliable electricity, increase the reliability factor and network stability, and respond to the growing needs of customers with minimal damage to the environment, profit, and high efficiency. In the last three decades, the rapid evolution and prevalent adoption of information systems, distribution analysis tools, computational models, and more recently, the emergence of smart grid technologies have given utilities access to the data and tools required for improving these analyses and the possibility of increasing the efficiency of power distribution systems (by, for example, reducing losses and optimizing voltage profiles). Forecasting the future state of the network with the least error brings us closer to the smart network. Because electricity is a mortal product, a comprehensive approach to unplanned power extinction (outage) time is very valuable in preventing any power distribution losses. Various accidents disrupt (cause breakdowns in) the power distribution network, which can be repaired and restored without a hotline. One of the main reasons for customers' power outages is the blackouts in the distribution field, which are affected by technical and non-technical events in the electricity distribution networks. Forecasting these events and managing them can be effective in reducing unplanned power extinction (outage) time. The purpose of this article is to present a model for predicting the duration of unplanned power extinction (outage) and unsold energy based on the data recorded from 121 systems (controllers), the urban network of the three power distribution companies in Yazd province. The final result shows that the ARIMAX model(s) shows less error than the ARIMA model(s) and presents better prediction. Therefore, using exogenous variables in predictions and not being satisfied with the fluctuations of a variable can improve predictions. The model proposed for predicting unsold energy is ARIMAX(1,0,1)(0,0,0) considering the number of incidents and the time of unplanned outages as exogenous variables. The model also shows that in July 2022, the unplanned power extinction (outage) time of this network will be approximately ten hours and also the unsold power will be approximately 6 MWH. On the other hand, the community is without electricity and dissatisfaction has arisen, which lies in economic and social losses. Therefore, with this warning, managers should re-examine the factors of disruption and lack of electricity supply and think of measures to reduce these blackouts when planning for this month of the year
Keywords: Power distribution network, forecasting, unplanned blackouts (outage), time series, energy -
یکی از روش های مرسوم حذف اکسید آهن از سطح ورق های فولادی نورد گرم شده، شست وشوی ورق توسط اسید است. رایج ترین اسیدی که در صنعت فولاد بدین منظور استفاده می شود اسید کلریدریک است. یکی از روش های بازیافت اسید کلریدریک از پساب محلول اسیدشویی که در صنایع فولاد استفاده می شود روش بازیافت اسید با استفاده از راکتور بستر سیال است که در راستای کاهش چالش های زیست محیطی و استفاده بهینه از انرژی و افزایش راندمان و بهره وری در صنایع فولاد مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، دو روش استخراج حلالی و روش تبخیر و کریستالیزاسیون جهت بازیافت اسید پیشنهاد شد. نتایج نشان داد که روش استخراج حلالی دارای راندمان پایین و کنترل سخت سیستم و پایش مداوم بوده اما روش تبخیر و کریستالیزاسیون که در آن کمترین نیروی انسانی با کمترین میزان مصرف انرژی به همراه کمترین میزان آلایندگی برای محیط زیست با راندمانی بالا و همچنین محصولات نهایی ارزشمند را دارد، از ارجحیت قابل قبولی برخوردار است. در روش تبخیر و کریستالیزاسیون، محلول اسید هیدروکلریدریک 5/17% و کلرید آهن بازیافت می شود که مصارف زیادی داشته و قابل فروش است. آب حاصل از فرایند تبخیر و کریستالیزاسیون می تواند به عنوان یک محصول در کارخانه یا آب دهی فضای سبز کارخانه استفاده شود.
کلید واژگان: فولاد، اسیدشویی، بازیافت، انرژی، محیط زیست، تبخیر و کریستالیزاسیونOne of the common methods of removing iron oxide from the surface of hot rolled steel sheets is to wash the sheet with acid. The most common acid used in steel industry for this purpose is hydrochloric acid. One of the methods of recycling hydrochloric acid from acid leaching effluent used in steel industry is acid recycling method using fluidized bed reactor. To this end, the effect of this method on the reduction of g environmental challenges, an optimal use of energy, and an increase in efficiency and productivity in steel industry was investigated. In this research, the solvent extraction method as well as evaporation and crystallization method for acid recycling was proposed. The results showed that the solvent extraction method has low efficiency, requires strict system control as well as continuous monitoring; however, the evaporation and crystallization method with the least man power, energy consumption environmental pollution as well as with high efficiency has an acceptable preference. In the evaporation and crystallization method, 17.5% hydrochloric acid solution and iron chloride are recycled; such event has many uses and can be sold. The water from the evaporation and crystallization process can also be used as a product in the factory or used to irrigate the green space in the factory.
Keywords: Steel, Recycling, Energy, Environment, Evaporation, Crystallization -
فرایند تهویه اتاق برای بالا بردن شرایط آسایش حرارتی ساکنان و کاهش مصرف انرژی صورت می گیرد؛ هرچند که تاکنون بیشتر به نرخ جریان و دمای بهینه هوای ورودی و نوع سیستم تهویه پرداخته شده است. در این مقاله به کمک نرم افزار انسیس فلوینت، بیست حالت مختلف قرارگیری دریچه ورودی و خروجی هوا در اتاق شبیه سازی شده و مقادیر سرعت و دما در فضای داخل اتاق به دست آمده است. سپس با در نظر گرفتن سه معیار مقایسه شامل کارایی تهویه، دمای متوسط موثر و گرادیان عمودی دما، این بیست نمونه مقایسه و حالتی که در آن دریچه ورودی در دیوار روبه روی آدمک در وسط دیوار و دریچه خروجی در همان دیوار در پایین آن قرار دارد، به عنوان بهترین موقعیت استقرار دریچه ورودی و خروجی مشخص شده است. در این نمونه، دمای میانگین برابر °C68/23، کارایی تهویه 36/2 و دمای موثر متوسط 01/1- به دست آمده است. همچنین بررسی تغییر مساحت اتاق نمونه 3 برابر با مقادیر 12، 16 و 20 مترمربع نشان داد که با افزایش مساحت، کارایی تهویه به میزان 86/11% کاهش و با افزایش دبی هوا از 045/0 تا 134/0 مترمکعب بر ثانیه، دمای میانگین اتاق 54/12% کاهش پیدا می کند.
کلید واژگان: تهویه مطبوع، شبیه سازی عددی، بهینه سازی، فلوئنت، انرژیThe process of roomchr('39')s air-conditioning system is used to enhance thermal comfort and to reduce energy consumption. Although most of the researches have concentrated more on flow rate and optimum temperature of inlet air, the present study software was used to obtain the best possible locations for inlet and outlet channels for 20 samples of room using Ansys Fluent. Three factors including ventilation efficiency, effective average temperature, and vertical temperature gradient were considered to find the best location for inlet and outlet port locations. As a result, model 20, where inlet channel placed in the middle of opposite wall from manikin and the outlet channel located at the bottom of the same wall, was approved. In this sample, the average temperature was 23.68; the ventilation efficiency was 2.36; and the average effective temperature was -1.01. Moreover, the analysis of rooms with area of 12 𝑚2, 16 𝑚2, and 20 𝑚2 showed that by increasing the area, the ventilation efficiency decreased by 11.86%, and by increasing the air flow from 0.045 to 0.134 m3/s, the average temperature room decreases 12.54%.
Keywords: Air conditioning, Numerical simulation, Optimization, Fluent, Energy -
در این مقاله، روشی برای ارزیابی تاثیر پاسخگویی بار در ریزشبکه ها ارایه شده است. چندین حالت مختلف برای درک بهتر مسیله، شبیه سازی می شوند. همچنین از الگوریتم بهینه سازی ترکیبی شامل الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری و الگوریتم بهینه سازی بویایی کوسه برای حل تابع هدف چند منظوره تحت قیود مختلف استفاده شده است. به علاوه برای بررسی عدم قطعیت در تولید منابع انرژی تجدیدپذیر از روش مونت کارلو برای تولید سناریو بهره گرفته شده است. تابع هدف مسئله در نظر گرفته شده در این تحقیق شامل تلفات شبکه، هزینه تولید، شاخص قابلیت اطمینان و پایداری ولتاژ است. روش پیشنهادی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ترکیبی و به کمک نرم افزار Matlab روی یک سیستم 69 شینه اصلاح شده شامل توربین های بادی، نیروگاه های خورشیدی و سیستم های ذخیره ساز انرژی، پیاده سازی شده است و نتایج حاصل از آن ارایه شده اند. نتایج نشان می دهند روش معرفی شده سبب افزایش بهره وری شبکه خواهد شد.
کلید واژگان: انرژی، فتوولتائیک، نیروی باد، بهینه سازی ترکیبیIn this paper, a method for evaluating the impact of load response on microgrids is presented. Several different modes have been stimulated to better understand the problem. A hybrid optimization algorithm including gray wolf optimization algorithm and shark olfactory optimization algorithm to optimize the multi-purpose objective function under limited conditions and constraints. In addition, to determine the uncertainty in the production of renewable energy sources, the Monte Carlo method has been used to produce the scenario. The parameters considered in this method include technical parameters such as network losses, generation cost, and reliability index and voltage deviation. The proposed method is implemented using a hybrid optimization algorithm using MATLAB software on a modified 69-bus system, including wind turbines, solar power plants and energy storage systems. The results show that the proposed method will increase network productivity.
Keywords: energy, photovoltaic, Wind Force, Hybrid Optimization -
فعالیت های تمدن بشر از آغاز تاریخ در مقیاس جهانی، بار فراوانی به محیط زیست تحمیل کرده است. بدین سبب است که تولید کنندگان و مصرف کنندگان انرژی باید در مورد نقشی که انرژی برای دست یابی به توسعه پایدار بر عهده دارد، عمیقا فکر کنند. در این زمینه حفظ محیط زیست زمین که قابل جایگزینی نیست، باید دقیقا مدنظر قرار گیرد. افزایش قیمت انرژی و نوسانات بازار، صنایع را به سوی استفاده از سیستم های مدیریت انرژی به منظور رقابت قابل اطمینان سوق داده است. صنعت کاغذ و خمیر کاغذ نیز از این قاعده مستثنی نیست، زیرا میزان تقاضا و تولید کاغذ و مقوا به طور قابل توجهی در مقیاس جهانی در حال افزایش است، که این عوامل منجر به افزایش مصرف انرژی و تولید گازهای گلخانه ای نظیر2CO می شود. در این راستا، با مرور پژوهش های قبلی و ادغام آن ها با دیدگاه های کارشناسان، روش های جدیدی برای انتخاب مناسب ترین فن آوری ها در بخش های مختلف کارخانه خمیر و کاغذسازی ارایه شده است.
کلید واژگان: انرژی، صنعت کاغذ و خمیر کاغذ، فن آوری های نوظهور انرژی، انتشار دی اکسید کربن، استراتژی های مدیریت انرژیThe activities of human civilization have imposed a high burden on the environment since the beginning of history on a global scale. That is why energy producers and consumers need to think deeply about the role that energy plays to achieve sustainable development. In this context, the maintenance of the environment, which cannot be replaced, should be taken into account precisely. Rising energy prices and market volatility, industry towards the use of energy management systems has led in order to compete reliable. Pulp and paper industry is not exception from this rule, Because the production of paper and paperboard demand is rising significantly on a global scale, that These factors lead to increased energy consumption and greenhouse gas emissions such as CO2 in this sector. In this context, a review of previous research and integrate them with the views of the experts, new methods for selecting the most appropriate technology in different sectors of the pulp and paper plant are provided.
Keywords: Energy, Pulp, Paper Industry, Energy emerging technologies, emissions of CO2, energy management strategies -
توجه به نگرانی های روز افزون گرمایش جهانی، بحران زیست محیطی و انرژی، تحقیقات و توسعه بین المللی را به سیستم های انرژی پایدار افزایش داده است. دراین پژوهش،روش کاربردی جهت بهینه سازی فضای نصب سیستم فتوولتاییک به علت محدودیت فضا در ساختمان شهرهای کشور ارایه شده، بطوری که اثر سایه برروی بازدهی پنل، میزان شدت و زاویه تابش به منظور تولید ماکزیمم انرژی محاسبه شده، که با استفاده از داده های سازمان هواشناسی شامل ساعات آفتابی، ابرناکی و رطوبت، شهرهای مراکز ایران طبقه بندی و مدل رگرسیون هرطبقه در نرم افزارspss شبیه سازی شده اند. پنج شهرتهران، اهواز، یزد،گرگان و اردبیل انتخاب و شدت تابش متوسط آنها به دست آمده است. به منظور تولید انرژی بیشتر سیستم فتوولتاییک و افزایش آزادسازی ظرفیت شبکه توزیع برق، به کمینه کردن فضای محل نصب، زاویه پنل نسبت به سطح افق، کاهش سایه روی هرپنل، از الگوریتم فراابتکاری کلونی زنبور عسل در نرم افزارMatlab استفاده شده و با حالت نرمال آن مقایسه گردیده، همچنین نتایج شبیه سازی در حالت بهینه و نرمال، با سیستم نصب شده مشترکین برق در شهر تهران تجزیه و تحلیل شده است. نتایج با داده های ثبت شده ماهانه سیستم فتوولتاییک منصوبه در شهر تهران نشان می دهد، بهینه فضای نصب پنل و کاهش سایه باعث افزایش تولید انرژی، آزاد سازی ظرفیت وپایداری شبکه توزیع شده است.
کلید واژگان: سیستم فتوولتائیک، انرژی، الگوریتم فراابتکاریPaying attention to the increasing concerns of global warming, environmental crisis and energy, International research and Development has extended to sustainable energy systems.In this research,Applied method for optimizing the installation space of photovoltaic system Due to the limited space in the buildings of the country's cities, As the effect of the shadow on the efficiency of the panel, The intensity and angle of radiation, In order to produce the maximum calculated energy, That using Meteorological data including sunny hours, cloudy and humid, cities in central Iran classification and Regression model of radiation intensity and sunny hours of each class were identified in SPSS simulation software.Five cities of Tehran, Ahvaz, Yazd,Gorgan and Ardabil were selected and their average radiation intensity was obtained.in order to Generating more photovoltaic energy and increasing the capacity of the distribution network,to minimize the space where the photovoltaic system is installed,Panel angle relative to horizontal surface, Reduce the shadow of each panel compared to the other panel,From the Bee Colony Metabolization Algorithm used in Matlab software and compared to its normal state,also simulation results In the optimal state, It is analyzed and presented with the installed system of electricity subscribers in Tehran. The results show with monthly recorded data of the designated photovoltaic system in Tehran, optimal panel installation space, service and maintenance, reducing shade increases energy production and capacity release and the stability of the distribution network becomes electricity.
Keywords: System Photovoltaic, energy, Metaheuristic algorithm -
اهمیت انرژی در رشد پایدار جوامع و نقش آن در مناسبات اقتصادی، اجتماعی و سیاسی جهان امروزی انکارناپذیر است. میزان دسترسی و بهره گیری مناسب از منابع انرژی تضمین کننده توسعه همه جانبه هر کشوری است. اهمیت این مسئله به گونه ای است که در سال های اخیر موضوع سواد انرژی مطرح و سعی شده تا در این زمینه فرهنگ سازی صورت پذیرد. کتب درسی به عنوان یکی از مولفه های مهم آموزش نقشی پررنگ در انتقال مفاهیم مربوط به منابع انرژی، نحوه مصرف و تولید آن بازی می کنند. هدف از انجام این پژوهش تحلیل محتوای کتب علوم تجربی دوره متوسطه اول از لحاظ میزان توجه به مبحث انرژی است. شاخص های مورد استفاده برای تحلیل محتوای کتب بر اساس تعریفی است که پاورز و دی واترز از سواد انرژی ارایه کرده اند. داده های حاصل از تحلیل محتوا با استفاده از شاخص های آمار توصیفی، فراوانی و درصد فراوانی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. نتایج حاصل از تحلیل داده ها نشان می دهد به مسایل زیست محیطی و اهمیت انرژی در زندگی فردی و اجتماعی افراد توجه زیادی نشده است که با توجه به اهمیت مسئله انرژی در کل دنیا و محدودیت منابع انرژی تجدیدناپذیر مانند نفت و گاز ، مسایل و مشکلات مربوط به آن نتیجه ای مطلوب محسوب نمی شود. بیشترین تمرکز کتاب های علوم تجربی متوسطه اول بر منابع خانگی تامین انرژی روزانه است که باعث می شود دانش آموزان دیدی سطحی از منابع تامین انرژی کسب کند و درباره مسایل و مشکلات مربوط به تامین انرژی مصرفی کشور هیچ دیدی نداشته باشند. در بحث مصرف انرژی به مقوله هایی همچون مصرف پنهان انرژی نپرداخته است که یکی از ضعف های اساسی کتاب های علوم تجربی متوسطه اول در زمینه آموزش انرژی محسوب می شود. نکته قابل توجه دیگر این است که محتوای کتاب های علوم تجربی متوسطه اول به مبحث میزان وارادات و صادرات انرژی و ضرورت صرفه جویی انرژی به میزان کمی پرداخته اند.
کلید واژگان: انرژی، تحلیل محتوا، علوم تجربی متوسطه اول، سواد انرژیThe importance of energy in the sustainable development of societies and its role in the economic, social and political relations of today's world is indisputable. The availability and proper use of energy resources ensures the full development of any country. Because of the importance of this issue, the topic of energy literacy was introduced in science education in the recent years. Textbooks play an important role in conveying the concepts of energy resources, production of energy and consuming it. The purpose of this research is to analyze the content of the first-grade students' textbooks in terms of the amount of their attention to the topic of energy. The indicators were used to analyze the content of the textbooks are based on the Powers and De Waters definition of energy literacy. The data from the content analysis were analyzed using descriptive statistics, frequency and percentage of frequency. The results of data analysis show that the environmental issues and the importance of energy in the individual and social life of the people have not been paid much attention. Given the importance of the energy issue in the whole world and the limitation of non-renewable energy sources, such as oil and gas, their issues and problems, it appears this result is not desirable. The most focus of first secondary science textbooks is on the energy resource in the home, which is created a superfical view about main resource energy and does not create a general picture about issues and problems related to high energy consumption in the country. In the discussion of energy consumption, the hidden energy has not addressed, which is one of the main weaknesses of the first secondary science textbooks in energy education. Another noteworthy point is that the content of the first secondary science textbooks has paid little attention to the amount of inputs and exports, and the need for energy conservation.
Keywords: Science textbooks, First-High-School, Energy literacy -
مصرف انرژی در شبکه های حسگر بیسیم که از تعدادی زیادی حسگر کوچک که با منبع تغذیه محدود تشکیل شده است، اهمیت بسیار زیادی دارد. این حسگرها با هدف انجام وظایف خاص در محیط های مختلف توزیع می شوند و با اتمام انرژی گره ها، ممکن است اطلاعات بخشی از شبکه از دسترس خارج و کارآیی شبکه به خطر بیافتد. اخیرا جهت افزایش طول عمر این شبکه ها، از گره های برداشت که قابلیت شارژ با انرژی های تجدیدپذیر را دارند، استفاده شده است. به دلیل هزینه بالای گره های برداشت، کمینه کردن تعداد آنها با کمترین تاثیر روی عملکرد یکی از جنبه های مهم در طراحی این نوع از شبکه ها است. در این مقاله می خواهیم با افزودن حداقل تعداد گره خورشیدی و مدیریت مصرف انرژی طول عمر شبکه را افزایش دهیم. در این راستا، برای تعیین مکان گره های برداشت انرژی، الگوریتم تکاملی رقابت استعماری مورد استفاده قرار می گیرد. الگوریتم رقابت استعماری تعداد گره های برداشت انرژی و مختصات تخمینی آنها را تعیین می کند. بعد از مشخص شدن تعداد گره های برداشت انرژی، با استفاده از روش K-Means مختصات دقیق گره های برداشت و خوشه ها بدست می آید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از روش پیشنهادی با مدیریت انرژی در شبکه حسگر بیسیم، می تواند طول عمر و در نتیجه کارایی آن را تا حد قابل قبولی افزایش دهد.کلید واژگان: شبکه حسگر بیسیم، گره های برداشت خورشیدی، الگوریتم رقابت استعماری، انرژی، k-meanEnergy consumption is a significant factor in wireless sensor networks (WSNs) which are consists of so many tiny and battery-based sensors. These sensors are distributed in different environments to perform distinct duties and whenever they consume the whole energy of their batteries, some parts of the necessary data of the network or its efficiency can be missed. Recently, in order to enhance these networks, extra energy extraction nodes which can harvest the energy from the environment, are used between sensors and the base station. Due to the high cost of energy harvesting nodes, minimizing the number of these nodes without affecting the quality of the signals is an important aspect of the wireless sensor network design. Therefore, the challenge is determining the efficient number of energy harvest nodes and their coordinates. In this work, for the first time, the Imperialist Competitive Algorithm (ICA) as one of the most advanced evolutionary algorithms is used to determine the minimum number of the energy harvest node. Based on the ICA’s results, the K-Means algorithm is applied to clustering nodes. The simulation results show that the suggested method can improve the performance of the WSN by increasing its lifetime.Keywords: Wireless Sensor Network, Energy Harvesting nodes, Imperialist Competitive Algorithm, Energy, k-mean
-
در این مقاله روشی نوین برای کنترل تحمل پذیر عیب در سیستم های با تعداد عملگر و سنسور زیاد، که در معرض عیوب ضرب شونده و جمع شونده قرار دارند، ارایه شده است. ایده اصلی مقاله استفاده از یک واحد مصالحه کننده به همراه سنسور مجازی در خروجی سیستم است که وظیفه آن تشخیص سنسورهای دارای عیب و انتخاب خروجی مناسب برای استفاده توسط کنترل کننده می باشد. بدین منظور با به کارگیری روش مبتنی بر انرژی، عیوب ضرب شونده عملگر تخمین زده می شوند. سپس نتایج حاصل از تخمین به همراه رویت گر ورودی نامعلوم جهت تخمین عیوب جمع شونده و حالت های سیستم مورد استفاده قرار می گیرند. در نهایت با توزیع مناسب سیگنال های کنترلی، به جای تغییر ساختار کنترل کننده، اهداف کنترلی برآورده می شود. همچنین موثربودن روش توسط یک مثال نشان داده شده است.
کلید واژگان: تخمین عیب، انرژی، کنترل تحمل پذیر عیب، عیب ضرب شونده، توزیع سیگنال کنترلیThis paper presents a fault tolerant approach for overactuated-oversensed systems subject to multiplicative and additive faults. The main idea is to use a reconciliatory unit in charge to discover online the possibly faulty physical sensors and exclude their measures from the generation of the ”virtual” sensors. In the proposed approach, the energetic based approach has been used to estimate the actuator multiplicative faults. In the next step, an unknown input observer has been coupled with the energetic based estimator to estimate sensor multiplicative and additive faults. Finally, the control allocation approach has been used to reach the desire output. Finally, a simulation example is reported in details to show the effectiveness of the scheme.
Keywords: Fault estimation, energetic approach, fault tolerant control, multiplicative faults, control allocation -
در بررسی حاضر، تحلیل انرژی و اگزرژی-اقتصادی برای تمامی سیستم های انتقال انرژی از منبع انرژی اولیه تا انتقال انرژی از پوشش ساختمان برای ساختمانی سه طبقه با کاربری آموزشی ارایه شده است. در مرحله اول تقاضای انرژی یا به عبارتی بار گرمایشی مورد نیاز به کمک نرم افزار کریر برای تمامی فضا ها محاسبه می گردد. با نوشتن معادلات انرژی و اگزرژی در قسمتهای مختلف اتلاف انرژی و اگزرژی بدست آمده و همچنین هزینه هر یک از اجزای سیستم گرمایشی محاسبه می شود. مرحله دوم شناسایی فرآیندهای نامطلوب ترمودینامیکی سیستم بر پایه تعیین اتلافات اگزرژی و محاسبه پارامتر به عنوان نرخ اتلافات ترمودینامیکی بر هزینه می باشد. مرحله سوم، تعیین بیشترین اصلاحات قابل پیاده سازی بر پایه مفاهیم اگزرژی-اقتصادی است بطوریکه پارامتری به نام ECE به عنوان اثربخشی هزینه اگزرژی برای تمامی سیستم های انتقال انرژی از منبع انرژی اولیه تا انتقال انرژی از پوشش های ساختمان محاسبه می گردد. نتیجتا بیشترین اتلاف انرژی و اگزرژی مربوط به مرحله تولید و به ترتیب 80/188 ، 42/295 کیلو وات می باشد. همچنین با محاسبه و ECE مشخص می شود که دیگ آب گرم و مرحله تولید انرژی نیاز بیشتری به بهینه سازی و اصلاح دارند.
کلید واژگان: انرژی، اگزرژی، اگزرژی-اقتصادی، سیستم گرمایش ساختمانIn the present study, the energy and exergoeconomic analysis for all energy transmission systems from the primary energy source to the energy transfer from the building's envelope for a three-floor building with educational use is presented. The first step is to calculate the energy demand or the heating load required by the Carrier software for all the space. By writing the energy equations, exergy flows of the heating system and total exergy are calculated in different parts of energy dissipation and exergy, as well as the cost of each heating system component. The second stage identifies the undesirable thermodynamic processes of the system based on the determination of exergy losses and calculates the parameter Rex as the thermodynamic losses rate. The third step is to determine the most feasible reform based on the exergy-economic concepts, so that a parameter called the ECE is calculated as the effectiveness of the exergy cost for all energy transmission systems from the primary energy source to the energy transfer from the building's coatings. Consequently, the most energy dissipation and exergy is related to the production stage and are 188.80, 295.42 kW, respectively. Also, by calculating Rex and ECE, it is determined that hot water boilers and energy production stage need more to be optimized and improved.
Keywords: energy, exergy, exergoeconomic, building heating system -
ساختمان به عنوان یکی از عوامل موثر در تغییر محیط زیست به شمار می آید و با استناد به ترازنامه ی انرژی از سال 1384 تا سال1391، به صورت میانگین در هر سال 17.38 درصد از انرژی کل کشور در ساختمان ها مصرف می شود؛ لذا با دستیابی به بخشی از دانش کاربردی و برای پاسخگویی به نیازهای اساسی و محیطی، به شناسایی و بررسی المان گودال باغچه در خانه های سنتی اقلیم گرم و خشک می پردازیم تا ضمن تدوام ارزشهای معماری گذشته، معیارهای معماری سازگار با نیازهای اساسی انسان را تبیین کنیم. از این رو روش تحقیق، کمی -کیفی و توصیفی- تحلیلی است که با استفاده از دوربین حرارتی مدل DT-982 و برداشت چندین سطح از طبقات بنا به این نتیجه می رسیم که بنای سنتی خواجه خضر در شهر یزد با بهره گیری از گودال باغچه دارای شرایطی چون تعدیل دمای محیطی تا 15.2 درجه سلسیوس است . با تجزیه و تحلیل یافته ها و شبیه سازی دو بنا که یک نمونه از بناها فاقد گودال باغچه و دیگری دارای گودال باغچه است ، در برنامه ی دیزاین بیلدر اثبات می کنیم که به وسیله گودال باغچه امکان صرفه جویی در مصرف انرژی برق جهت تامین روشنایی ، سیستم سرمایش و گرمایش به میزان 27 درصد وجود دارد .
کلید واژگان: گودال باغچه، انرژی، اقلیم گرم و خشک، دیزاین بیلدرBuilding is considered as one of the most effective factors in changing the environment and according to the energy balance sheet from 2005 to 2012, on average 17/38% of the total energy consumption of buildings is consumed in buildings each year. By acquiring some of the applied knowledge and responding to basic and environmental needs, we identify and investigate the sunken court yard trench element in traditional warm and dry climate homes, while maintaining past architectural values, explaining architectural criteria consistent with basic human needs.Therefore, the research method is a quantitative-qualitative-descriptive-analytical one using DT-982 thermal camera and several levels of flooring. It has conditions such as adjusting the ambient temperature to 15.2 ° C. By analyzing the findings and simulating two buildings, one of which lacks a sunken court yard and the other with a sunken court yard, we demonstrate in the design builder Program that the sunken court yard can save electricity by providing lighting, The heating and cooling system is 27%.
Keywords: sunken court yard, energy, warm, dry climate, design builder -
هدف از پژوهش حاضر، رتبه بندی موانع استقرار پروژه شهرهای هوشمند از نظر انرژی در ایران، بر اساس تکنیک دیماتل(DEMATEL) می باشد. تحقیق حاضر از نظر هدف، کاربردی و از حیث روش تحقیق، توصیفی- پیمایشی می باشد. جامعه آماری تحقیق؛ مدیران عالی و باتجربه در شرکت توزیع نیروی برق تهران بزرگ و شرکت گاز استان تهران، به تعداد 20 نفربوده و روش نمونه گیری، سرشماری بوده است. داده ها با استفاده از پرسشنامه، جمع آوری و از طریق نرم افزارDEMATEL مورد تحلیل قرار گرفت. یافته ها در خصوص سوال اصلی نشان داد، موانع مالی با مقدار R+J برابر با 81/14 دارای بیشترین تعامل (الویت اول) و موانع سیاسی و بازار با مقدار R+J برابر با 87/11 اولویت هفتم در میزان تعامل (میزان تاثیرگذاری و تاثیر پذیری) را دارا بوده اند. در سوال های ویژه؛ مولفه « عدم تعهد و حمایت های سیاسی - محلی در بلندمدت » با مقدار R+J برابر با 92/40 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های سیاسی و بازار، مولفه « فقدان موسسات / مکانیزم برای انتشار اطلاعات و عدم مشارکت عمومی » با مقدار R+J برابر با 68/13 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های اداری (اجرایی)، مولفه « انگیزه های مالی ناکافی یا ناایمن » با مقدار R+J برابر با 23/6 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های حقوقی (مقرراتی)، مولفه « خطر و عدم اطمینان و همچنین؛ بحران اقتصادی » با مقدار R+J برابر با 83/23 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های مالی، مولفه « مشکل کار مجدد در خانه های مسکونی و در حال استفاده » با مقدار R+J برابر با 43/12 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های فنی، مولفه « عدم ارزش قائل بودن و علاقه به اندازه گیری های بهینه سازی انرژی » با مقدار R+J برابر با 24/15 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های اجتماعی و محیطی و در نهایت، مولفه « عدم آگاهی در میان عموم مردم درباره مزایای هوشمندسازی شهرها از نظر انررژی » با مقدار R+J برابر با 79/9 دارای بیشترین تعامل در بین مولفه های اطلاعات و اطلاع رسانی، به خود اختصاص داده اند.
کلید واژگان: انرژی، هوشمندسازی، شهرهای هوشمند، تکنیک دیماتلThe purpose of this study was to rank the obstacles to the establishment of smart cities projects in terms of energy in Iran, based on the DEMATEL technique. The purpose of this research is applied and is descriptive-survey based on research method. The statistical population of the study was senior managers and experienced experts in the Tehran Electric Power Distribution Company and the gas company of Tehran province. The sample consisted of 20 individuals and the sampling method was census. Data were collected using a questionnaire and analyzed using DEMATEL software. The findings on the main question showed that financial barriers with R + J equal to 14.81 have the highest interaction (first priority) and political barriers with market R + J equal to 11.87 has the seventh priority on the rate of interaction (influence and impact). In specific questions, the component of "non-committal and political support - local in the long run" with R + J value of 40.92, has the highest interaction among the political components and the market, the component of the "lack of institutions / mechanisms for the dissemination of information and non-disclosure" Public Participation "with the R + J value of 13.68, with the highest interaction among the administrative components (executive), the component of inadequate or insecure financial incentives with the value of R + J equal to 6.23 has the highest interaction among Legal components (regulatory), component of "risk and uncertainty as well as; economic crisis" with R + J equal to 23.83 has the highest interaction among financial components, the component of Problem K Renewal in residential and in use houses with a R + J value of 12.33 has the highest interaction among the technical components, the component of "lack of value and interest in energy optimization measurements" with R + J equal to 15.24 has the highest interaction among the social and environmental components. Finally, the "lack of awareness among the general public about the benefits of intelligent urbanization in terms of energy" with the R + J value of 9.79 has the most interacting between the components of information and informing.
Keywords: Energy, Intelligence, Smart cities, DEMATEL technique -
با توجه به افزایش نقش صنایع مرتبط با فناوری اطلاعات و ارتباطات در تولید گازهای گلخانه ای، مدیریت مصرف توان تجهیزات سخت افزاری در بستر شبکه های انتقال داده بسیار موردتوجه قرارگرفته است. میزان مصرف توان تراشه های استفاده شده در این تجهیزات به طور مستقیم با فرکانس کار آن تراشه ها مرتبط است. ازاین رو یکی از راهکارهای کاهش مصرف توان این وسایل، تنظیم فرکانس کار آن ها بر اساس بار ترافیک شبکه می باشد. در این مقاله، چنین راهکاری به صورت یک مسئله بهینه سازی MILP در چارچوب معماری شبکه SDN و برای مجموعه ای متشکل از سوئیچ های Openflow که بر روی FPGA پیاده سازی شده اند، اعمال شده است. برای این منظور ابتدا با انجام آزمایش های میدانی نمودار مصرف توان یک سوئیچ برحسب نرخ ترافیک و فرکانس کار آن استخراج گردیده است. سپس با حل مسئله بهینه سازی ارائه شده بر روی یک شبکه زیرساخت با داده های واقعی استخراج شده از SNDlib و مقایسه نتایج حاصل با دو روش متداول دیگر در این حوزه، نشان داده شده است که روش پیشنهادی بیش از 37% مصرف توان را کاهش می دهد.
کلید واژگان: توان، انرژی، سوئیچ، بهینه سازی، Openflow، SDN، FPGA، شبکه کامپیوتری، تنظیم فرکانسThe significant impact of information and communication technology (ICT) on Greenhouse Gas emissions has caused a considerable research interest in energy management of network devices in recent years. As the amount of power consumption in routers and switches is a function of their working frequency, one approach to energy saving is to adapt working frequency of such devices dynamically and proportional to their traffic load. This paper describes this approach in Software Defined Networking (SDN) framework by proposing a Mixed Integer Linear Programming (MILP) formulation for a network of FPGA based interconnected Openflow switches. The prerequisite information of switch power profile is obtained by running experimental tests. The proposed method is applied to an infrastructural dataset extracted from the standard SNDlib database. Simulation results show that frequency scaling technique reduces power consumption by more than 37% in comparison to other well-known power-saving approaches.
Keywords: Power, energy, openflow, switch, router, software defined networking, FPGA, computer network, frequency scaling -
راندمان یک کوره ی ذوب آلومینیوم احتراق مستقیم که سوخت آن گاز طبیعی می باشد در یک کارخانه ی ذوب و نورد با استفاده از روش های انرژی و اگزرژی، به منظور بهبود سیستم مشعل در کوره و شناخت پتانسیل های بهبود ارزیابی می شوند. چنین بهبودهایی نه فقط مصرف سوخت را ، بلکه میزان گازهای سمی دودکشی و اثرات زیست محیطی مثل تغییر آب و هوا را کاهش می دهد.در این مطالعه راندمان انرژی کوره ی ذوب آلومینیوم 10% و راندمان اگزرژی آن 6% به دست آمد.بدین ترتیب آنالیز اگزرژی به طور سودمندی می تواند برای آنالیز و بهبود راندمان کوره مورد استفاده قرار گیرد و راندمان اگزرژی یک اندازه گیری عملی تر در واقعیت است. بینش های به دست آمده از طریق برآورد کوره ی ذوب توضیح داده می شود و پتانسیل های بهبود مشخص شده شرح داده می شود. با بررسی نتایج راهکارهایی شامل اضافه کردن مشعل بازیاب و سیستم بازیاب انرژی، پیش گرم نمودن شمش ها، متراکم کردن گاز طبیعی، بازیابی گرما از آب خنک کننده برای بهینه نمودن مصرف انرژی پیشنهاد شد، که پیش بینی می شود برای طراحان و سیستم ها مفید و مورد علاقه باشد.کلید واژگان: اگزرژی، راندمان، انرژی، آلومینیوم، کوره ی ذوبAbstract : The efficiency of a natural gas-fired aluminium melting furnace in a caster plant is examined using energy and exergy methods, to improve understanding of the burner system in the furnace and so that potential improvements can be identified. Such improvements not only reduce fuel consumtion, but also mitigate environmental emissions and impacts such as climate change. In this study, the energy efficiency of the Aluminum melting furnace obtained 10% and its exergy efficiency 6%. The results confirm that exergy analysis can be used beneficially to analyze and improve the furnace efficiency and that exergy efficiency is a more practical measure in reality. The insights gained through the assessments into the melting furnace are described and potential improvements indicated are discussed. By reviewing of results, It was suggested the solutions to optimize energy consumption include adding regenerative burners and regenerators, preheating ingots, using compressed natural gas, reclaiming heat from cooling water, and replacing combustion air. It is anticipated that the results will be of interest and benefit to designers of new and retrofit systems.Keywords: Exergy, Efficiency, Energy, Aluminium, Melting Furnace
-
امروزه انرژی و میزان مصرف آن، محور استراتژیک برنامه ریزی های سازمانی است. گسترش سیستم حمل ونقل درون شهری بدون در نظر گرفتن شرایط گوناگون اقتصادی، علمی، صنعتی، آب و هوایی و رشد روزافزون شهرنشینی امکان ناپذیر است. تحلیل روندهای پیشین اطلاعات مصرف انرژی جهت پیش بینی روندهای آینده با درنظرگرفتن نرخ توسعه خطوط مترو، راه حلی کلیدی در راستای برنامه ریزی ها و سیاست گذاری های کلان آینده محور خواهد بود. در این پژوهش برای پیش بینی مصرف انرژی خط یک متروی تهران از مدل شبکه عصبی GMDH استفاده شده است که از قابلیت شناسایی و غربال کردن متغیرهای ورودی کم اثر در دوره آموزش شبکه و حذف آن ها در دوره آزمون، برخوردار می باشد و همچنین برای درک میزان دقت پیش بینی با مدل ARIMA مورد مقایسه قرارگرفته است. در این پژوهش، دوازده متغیر اثرگذار بر میزان مصرف انرژی متروی تهران شناسایی شده و به عنوان متغیرهای ورودی مدل در نظر گرفته شده است. نتایج حاکی از آن است که مدل شبکه عصبی GMDH، به مراتب خطای کمتری را نسبت به مدل ARIMA دارد و از دقت پیش بینی بالاتری برخوردار است.
کلید واژگان: پیش بینی، انرژی، متروی تهران، شبکه عصبی GMDHToday, energy and its consumption are the main strategic plan of organizations and also the development of urban transport systems by considering a variety of economic, scientific, industrial, climate and growing urbanization is essential. Analysis of past trends in energy is the key to predict future trends, with regard to the rate of development of metro, for planning and future-oriented macro economic policies. in this research has been used to predict the energy consumption of Tehran Metro Line 1 from the GMDH Neural Network Model Which is capable of detecting and screening low-input input variables In the course of training the network and removing them during the exam period. and also Was compared To understand the accuracy of the prediction with the ARIMA model. in this research, was detected twelve variables affecting Tehran's metro energy consumptionand is considered as input variables of the model. The results indicate that The GMDH neural network model has a much lower error rate than the ARIMA model and has a higher predictive accuracy.
Keywords: Forecast, Energy, GMDH Neural Network, Tehran Metro
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.