فهرست مطالب

نشریه انرژی ایران
سال هجدهم شماره 2 (پیاپی 67، تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/07/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • حامد جانی سرناوی *، علی محمد نیکبخت، فیض الله شهبازی، علی حسن پور صفحه 1
    مهم ترین قسمت در مطالعه ی پتانسیل انرژی خورشیدی جهت استفاده در هواگرمکن های صفحه تخت، مدلسازی عملکرد حرارتی این سامانه ها است. با بکارگیری روش تحلیلی حالت پایا، یک مدل محاسباتی برای مطالعه ی عملکرد حرارتی یک کلکتور صفحه تخت خورشیدی ساخته شد. شرایط اقلیمی شهرستان ارومیه در سال 2009 میلادی، به عنوان شرایط محیطی کار کلکتور انتخاب شد. داده های واقعی و ساعتی مربوط به دمای محیط و تابش خورشیدی از ایستگاه هواشناسی فرودگاه این شهرستان اخذ و مورد بررسی قرار گرفت. زوایای بهینه ی تمایل کلکتور برای حصول بهترین عملکرد کلکتور صفحه تخت، در مدلسازی لحاظ شد. الگوریتم محاسباتی مربوط به مدل ساخته شده، ارائه گردید و در محیط نرم افزار MATLAB اجرا شد. بهره ی مفید انرژی حرارتی، بازده حرارتی و دمای هوای خروجی از کلکتور به عنوان سه پارامتر تعیین کننده ی عملکرد کلکتور در نظر گرفته شد. نتایج به صورت متوسط های ماهانه در ساعات مختلف تابش، در قالب نمودارها و کنتورهای رنگی ارائه شد. تخمین هایی از میزان حرارت قابل استحصال در ماه های مختلف سال بدست آمد. نتایج این تحقیق، اولین گام در طراحی بهین و ساخت یک هوا گرمکن خورشیدی که پاسخگوی نیازهای سالانه ی واقعی باشد، خواهد بود.
    کلیدواژگان: انرژی خورشیدی، ارومیه، هواگرمکن، صفحه تخت، مدلسازی، صنایع کشاورزی و غذایی
  • بناء روژین درخشان* صفحه 23
    در این مقاله به منظور بهبود کارایی انرژی در ساختمان بایستی عناصر کلیدی موفقیت در بهینه سازی مصرف انرژی شناسایی گردند.برای این منظور سیستم مدیریت انرژی بر اساس استاندارد بین المللی سیستم مدیریت انرژی ISO 50001:2011 پیاده سازی و کلیه پارامترهای انرژی بر در ساختمان از طریق انجام ممیزی انرژی اندازه گیری می شوند.سپس با استفاده از نتایج ممیزی انرژی و اندازه گیری حامل های مصرف انرژی بر اساس قبوض و توزیع پرسشنامه و مصاحبه با خبرگان به منظور صحه گذاری بر نتایج ممیزی انرژی،کلیه عناصر موثر بر بهینه سازی مصرف انرژی شناسایی می گردند.در مرحله بعد با انجام مدل سازی با استفاده از روش های نوین داده کاوی، عناصر اصلی موثر بر بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان های شهرداری شناسایی می شوند. از طرف دیگر با استفاده از نتایج حاصل از ممیزی انرژی و اندازه گیری کلیه پارامترهای انرژی بر، سهم و میزان تاثیر هر یک از عناصر انرژی بر در اتلاف انرژی به درصد به صورت تفکیک شده مشخص می گردد.بعنوان نتیجه، شاخص های جداره کنترل نشده، ضخامت دیوار، جداره بام، ضخامت پنجره و ضخامت دیوار خالص بعنوان متغیرهای اصلی موثر بر بهینه سازی مصرف انرژی در دو بخش انرژی حرارتی و برودتی در ساختمان های شهرداری منطقه 7 تهران شناسایی گردیدند.
    کلیدواژگان: عناصر کلیدی موفقیت، بهینه سازی مصرف انرژی، داده کاوی
  • محمدرضا اشرف خراسانی، هادی گورابی، ایثار دشتی، مینو غلامی جورشری* صفحه 45
    طراحی و ساخت سیستم پیل سوختی پلیمری با توان 10 کیلووات از جمله اقدامات میان مدت سند راهبرد ملی توسعه فناوری پیل سوختی کشور بوده که پیش از شروع این دوره محقق گردید. در این مقاله مراحل طراحی، ساخت و تست اجزا، استک(توده) پیل و سیستم 10 کیلووات، در فصل های جداگانه ارائه خواهد شد و در پایان برتری های این نمونه در مقایسه با نخستین نمونه ساخته شده در کشور به ظرفیت 5 کیلووات بررسی خواهد شد.
    کلیدواژگان: استک(توده) پنج کیلووات، سیستم پیل سوختی ده کیلووات، سند راهبرد ملی توسعه فناوری پیل سوختی کشور، صفحات دوقطبی، ترموست
  • مجتبی هادی*، مائده حسامی صفحه 61
    انرژی به عنوان یکی از مسائل مهم جامعه ی بشری دغدغه ی بسیاری از کشورها است و در این بین صرفه جویی در مصرف انرژی نقش مهمی دارد. مصرف انرژی در ساختمان های کشور به عنوان یک بخش غیر مولد، بیشترین سهم را در بین کلیه بخش های مصرف به خود اختصاص داده است. مجموعه ای از عوامل و فاکتورها تعیین کننده ی میزان مصرف انرژی در ساختمان به شرح زیر دسته بندی می گردد: 1- شرایط آب و هوایی و اقلیمی محل احداث ساختمان 2- مواد و مصالح بکار رفته در پوسته و جداره های خارجی ساختمان 3- نوع معماری و سازه ساختمان 4- تاسیسات مرکزی ساختمان (گرمایش، سرمایش، تهویه مطبوع و روشنایی) 5- لوازم و تجهیزات مصرف کننده (لوازم برقی و تجهیزات اداری). در این پروژه یک ساختمان در شرایط جغرافیایی معین را از نظر بار سرمایی، ممیزی می کنیم تا مقدار تلفات سرمایی آن را یافته و راه های صرفه جویی آن را بیابیم. بدین منظور به محاسبه ی مقدار بار برودتی پرداخته و از روی آنها مقدار کل بار سرمایی ساختمان را می یابیم
    کلیدواژگان: تلفات انرژی، صرفه جویی انرژی، ممیزی انرژی، بار سرمایی
  • عالیه کاظمی، حسام نظری، علی اصغر سعدآبادی* صفحه 75
    توسعه مدل های پیش بینی انرژی یکی از مراحل مهم در برنامه ریزی های کلان برای تامین پایدار انرژی در راستای توسعه اقتصادی و رفاه اجتماعی است و همواره مورد توجه سیاستگذران و تحلیلگران انرژی بوده است. بخش خانگی- تجاری بزرگترین مصرف کننده انرژی در ایران است و پیش بینی تقاضای این بخش از اهمیت بالایی برخوردار است. در تحقیق حاضر با استفاده از از توابع خطی و نمایی و با ضرایب بدست آمده از الگوریتم ژنتیک به پیش بینی تقاضای انرژی بخش خانگی – تجاری ایران پرداخته شده است. 54 سناریوی مختلف با ورودی های متفاوت مورد بررسی قرار گرفته و از داده های مربوط به سال های 1346 تا 1389 برای توسعه مدل ها و انتخاب سناریوی مناسب استفاده شده است. نتایج نشان داد مدل نمایی با ورودی های ارزش افزوده کل منهای بخش نفت، ارزش ساختمان های ساخته شده، تعدا کل خانوار و شاخص قیمت مصرف انرژی مناسب ترین مدل است. با استفاده از سناریوی انتخابی تقاضای انرژی بخش خانگی-تجاری تا سال 1410 پیش بینی شده است. نتایج نشان می دهد تقاضای انرژی این بخش در سال 1410 به حدود 1180 میلیون بشکه معادل نفت خام می رسد.
    کلیدواژگان: پیش بینی، تقاضای انرژی، بخش خانگی تجاری، الگوریتم ژنتیک
  • حسام الدین سالاریان *، اسماعیل زندی دره غریبی، قدیر اسماعیلی صفحه 93
    در این مقاله بررسی عملکرد سیالات مختلف در سیکل ترکیبی توان و تبرید مورد مطالعه قرار گرفته است. اگزرژی را می توان برای ارزیابی و بهبود سیستم های انرژی با ارائه اطلاعات مفید تر و معنی دار تر از تجزیه و تحلیل انرژی استفاده کرد. در واقع، تجزیه و تحلیل اگزرژی شامل استفاده از قوانین اول و دوم ترمودینامیک میباشدکه برای تحلیل انرژی و اگزرژی برای سیکل ترکیبی توان وتبرید با سیالات مختلف در این مقاله از نرم افزاراستفاده شده است. R134a، R134a_mh، R12، R22 و R290 مبرد های بیشترین راندمان اگزرژی و ضریب عملکرد در سیکل به ترتیب مربوط به مبرد R290 و R12 می باشد.
    کلیدواژگان: اگزرژی، انرژی، سیکل ترکیبی، مبرد، ضریب عملکرد
  • محمد ذبیحی *، زهرا رحمانی، بهروز رضایی صفحه 105
    این مقاله یک ساختار کنترل سلسله مراتبی برای کنترل دمای روغن خروجی کلکتورها در نیروگاه خورشیدی سهموی خطی پیشنهاد کرده است. از جمله چالش های مهم این سیستم می توان غیرقابل دستکاری بودن منبع انرژی، محدودیت های فیزیکی موجود در سیستم و وجود اغتشاشات ورودی نظیر تابش خورشید، دمای روغن ورودی را نام برد. همچنین این عوامل در پارامترهای مدل سیستم نیز وجود دارند که به طور دائم در حال تغییرند، از همین رو این سیستم با گذشت زمان تغییر می کند. لذا در لایه پایین کنترل جهت کنترل دما در این سیستم با توجه به مشکلات موجود در آن، ابتدا مدل ریاضی سیستم به کمک معادلات دیفرانسیل حاصل می شود و سپس به کمک این معادلات مدل سیستم به صورت تکه ای خطی می گردد و در نهایت مدل خطی شده گسسته می شود و از مدل خطی شده حاصل برای کنترل دما در کلکتورهای خورشیدی بر اساس روش کنترل مدل پیش بین بهره برده می شود. یکی دیگر از چالش های مهم در نیروگاه های خورشیدی تنظیم دمای مرجع مناسب با توجه به عوامل موثر بر سیستم می باشد که موجب افزایش راندمان و کاهش خطای انسانی می گردد. از همین رو در لایه بالای کنترل از منطق فازی برای نیل به این هدف بهره برده شده است. الگوریتم کنترل با داده های گرفته شده از ایستگاه آلیس اسپرینگز استرالیا اعتبارسنجی شده است. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب منطق فازی در ایجاد دمای مرجع مناسب و کنترل کننده مدل پیش بین را در کنترل دمای این سیستم نشان می دهد.
    کلیدواژگان: نیروگاه حرارتی سهموی خطی، کنترل مدل پیش بین، انرژی خورشیدی، منطق فازی
  • نیما محمدنژاد *، حسن حیدری صفحه 123
    در این مقاله روابط پویا بین مصرف گاز طبیعی و رشد اقتصادی در ایران با بهره گیری از یک مدل چند متغیره که در آن نیروی کار و سرمایه به عنوان متغیرهای کنترل وارد مدل شده اند در دوره Q11972 تا Q42012 به بوته آزمون در آمده است. نتایح آزمون مرزی ARDL حاکی از وجود روایط همجمعی میان متغیرهاست. تاثیر بلند مدت مصرف گاز در ایران روی رشد اقتصادی از ناثیر سایر متغیرها بیشتر می باشد. نتایج آزمون علیت نیز یک رابطه دو طرفه میان مصرف گاز و رشد اقتصادی را نشان می دهد. با توجه به اینکه ایران دارای یکی از ذخایر عظیم گاز در دنیا می باشد، عدم بهره گیری بهینه از این منبع می تواند تاثیر منفی روی رشد اقتصادی ایران داشته باشد در نتیجه باید به همان اندازه که در استخراج و اکتشاف میدان های گازی نیاز به جذب سرمایه گذاری بخش خصوصی و سرمایه گذاری خارجی داریم باید در ارتقا بهره وری و کارایی عرضه انرژی نیز سیاست های مناسبی اتخاذ گردد.
    کلیدواژگان: مصرف انرژی، رشد اقتصادی، همجمعی، علیت
|
  • Hamed Johnny Sarnavi *, Dr Ali Mohammad Nikbakht, Feyzolah Shahbazi, Ali Hasanpor Page 1
    The main issue of the study of solar energy potential which could be used for agro-food industrial consumption is the thermal efficiency modeling of these systems. A novel calculation algorithm based on steady state thermal analysis is presented for thermal performance study of a typical Flat Plate Solar Air Heater (FPSAH) in Urmia climate all the year around in 2009. Hence, the Urmia climate condition in 2009 was selected as work condition of FPSAH in modeling. The real and hourly data of ambient temperature and solar radiation which was recorded in Urmia airport meteorological station were used. The optimum tilt angles of FPSAH were applied in model. A calculating algorithm was developed for modeling and ran in MATLAB. The useful thermal gain, the thermal efficiency and the outlet temperature of FPSAH were considered as three parameters representing the thermal performance of a FPSAH. The result was presented as monthly averaged values at different radiation hour during the day, in the form of diagram and color counters. Some estimations of the extractable heat in different months of year, was achieved. This research results will be the first step of an optimized design and construction of a FPSAH supporting the real annual heat demand in Urmia climate.
    Keywords: Solar energy, FPSAH, Modeling, Agro, food industry
  • Bana Rojin Derakhshan* Page 23
    In this article, for the purpose of developing energy efficiency in building, it is required to recognize key elements of success in optimization of energy consumption. Therefore, energy management system implemented according to international standard ISO 50001:2011 and all energy parameters in building measured through performing energy auditing. Then, while using energy auditing results, and measurement of energy consumption carriers as per bills and also distributing questionnaire and also interview with experts in order to Verification of energy auditing results, all effective factors in optimization of energy consumption are recognized. In the next stage, through modeling while using modern methods in data analysis, effective main factors in municipality buildings are identified. On the other side, influence portion and amount of each energy consumption elements in percent are recognized while using obtained results from energy auditing and measurement of all energy consuming parameters. As a Result, uncontrolled wall indexes, wall thickness, roof layer, window and net wall thickness as effective main variables in optimization of energy consumption in two parts of heating and cooling energies in buildings of municipality district 7 of Tehran city are recognized.
    Keywords: Energy management system, Energy, Energy audit, Continual improvement
  • Mohammad Reza Ashraf Khorasani, Hadi Goorabi, Isar Dashti, Minou Gholami Jourshari* Page 45
    Among the mid term actions of National Strategy of Iran Fuel Cell Technology Development, is designing and manufacturing polymer fuel cell system with the power of 10KW. However, this measure was performed before the commencement of this period. This article presents, in separate chapters, the steps of designing, manufacturing and testing the components, stack and the system of a 10 KW PEMFC. Finally, the advantages of this sample will be investigated in comparison with the first system made in Iran with the capacity of 5KW.
    Keywords: 5 kw stack, 10 kw fuel cell system, National Strategy of Iran Fuel Cell Technology Development, bipolar plates, thermoset
  • En Mojtaba Hadi *, En Maedeh Hessami Page 61
    Energy as one of the major issues of concern to human society in many countries and saving energy is important. Energy consumption in the country buildings as a non-productive part, are located the largest share among all consumer segments. A series of factors that determines the amount of energy consumption in buildings can be classified as follows: 1- Weather conditions and climate of building construction site. 2- Materials used on the external walls of the building. 3- Architectural and structural building. 4- Central Utility Building (heating, cooling, ventilation and lighting). 5- Consumer equipment (electrical appliances and office equipment). In this project I will audit a building in a given geographical conditions in terms of cooling load, In order compute Q refrigerating, then obtain the sensible colling load.
    Keywords: Energy losses, energy saving, energy audits, cooling load
  • Page 75
    Developing energy estimation models is one of the most important steps in macro-planning for providing sustainable energy with the purpose of economic development and social welfare. Also, it has always been noted by energy policymakers and analysts. Residential and commercial sectors are the largest energy consumers in Iran and it is very important to estimate energy demand of the sectors. In the present study energy demand of residential and commercial sectors of Iran has been estimated using linear and exponential functions and the coefficients are obtained from genetic algorithm. 54 different scenarios with various inputs have been investigated. Data from the years 1968 to 2011 are used to develop models and select the suitable scenario. Results show that an exponential model with inputs including total value added minus that of the oil sector, value of made buildings, total number of households and consumer energy price index is the most suitable model. Using the selected scenario, energy demand of residential and commercial sectors is estimated up to the year 2032. The results show that the energy demand of the sectors will achieve a level of about 1180 million barrel of oil equivalent per year by 2023.
    Keywords: Forecasting, energy demand, residential, commercial sectors, genetic algorithm
  • Hesamoddin Salarian*, Esmaeil Zandi Dareh Gharibi, Qadir Esmaili Page 93
    This paper reviews the performance of various fluids in a coupled power and refrigeration cycle has been studied.exergy is used to assessment and optimize the energy system with more detailed useful information than energy analysis.indeed exergy analysis includes implement the first and second thermodynamic rules, and analysis of Energy and exergy various fluid of coupled power and refrigeration cycle EES software is used in this article. R134a, R134a_mh, R12, R22 and R290 is the use of the working fluid in this paper. Based on the results, the most exergy efficiency and COP of the fluid is R290 and R12.
    Keywords: Energy, Exergy, COP, Coupled Power
  • Mohammad Zabihi *, Zahra Rahmani, Behroz Rezaie Page 105
    This paper presents a hierarchical control structure that has been applied to control the outlet oil temperature of solar parabolic trough plants. This should be achieved through changes in the field oil flow, non-manipulated energy source, the physical constraints of the system and multiple input disturbances such as solar radiation, inlet oil temperature and ambient temperature. These factors also are in the system model parameters that are changing constantly, so the system will be varying time. In lower layer for temperature control, the mathematical model is obtained by differential equations and then the model system being piecewise linear and finally linearization model is discretized and the linearization model is used based on the model predictive control method for control the temperature of the solar collectors. Another major challenges in solar power plants, regulate to reference temperature related to effective factors of the system is due enhancing the efficiency and reducing the human error. Therefore the fuzzy logic controller has been utilized for this purpose in the upper layer. The control algorithm is validated with real data taken from the Alice springs Airport station in springs (Australia). The simulation results show the performance of fuzzy logic in the creation of the reference temperature and model predictive controller in tracking the reference temperature.
    Keywords: parabolic trough plant, model predictive control, solar energy, fuzzy logic
  • Nima Mohamadnejad *, Hasan Heidari Page 123
    This study examines the dynamic relationship between gas consumption (GC) and economic growth (EG) in Iran by using a multivariate model and including capital stock and labor as other explainatory variables for the period between 1972Q1 and 2012Q4. The results of the bound test demonstrate the presence of co-integration relationships among the variables. The estimated long-run impact of GC on EG is greater than other factor inputs suggest that energy is an important driver of production and growth in Iran. Furthermore, the results of causality test suggest that GC and EG are supplement. Given that GC is the most important source of energy in Iran, the entailment of this study is that gas conservation policies might harm growth and, therefore, the policy makers should improve the energy (gas) supply efficiency as well as formulate appropriate policies to attract foreign direct investment and establish private initiatives.
    Keywords: Gas consumption, Economic growth Co, integration, Causality