نام پژوهشگر: علی بهبهانی نیا

بهینه سازی چند هدفه اگزرژواکونومیکی و آلودگی سیستم تولید همزمان با قابلیت اطمینان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1389
  غلامحسین عبدالهی   حسین صیادی

سیستم های تولید همزمان توان، سرمایش و گرمایش، سیستم های بسیار سودمند برای مصارف شهری هستند. امروزه این سیستم ها به دلیل هزینه شان و سادگی در کاربرد، به عنوان واحد تولید همزمان برق، سرما و گرما مورد توجه قرار گرفته است. در این سیستم دود خروجی از اگزوز میکروتوربین گازی وارد بویلر بازیاب بخار می شود و آب گرم مورد نیاز ساختمان و نیاز چیلر جذبی را تامین می کند. ایده اصلی سیستم ها، تبدیل حرارت اتلافی میکروتوربین به حرارت قابل مصرف می باشد، چرا که این سیستم ترکیبی با تامین آب گرم می تواند بسیار بهتر از پتانسیل اگزرژی بهره بگیرد. اهداف از انجام این پایان نامه عبارتند از : 1- بررسی امکان سنجی اگزرژواکونومیکی این سیکل و تعیین میزان آلاینده های مضر برای محیط زیست. 2- بهینه سازی ترمو اگزرژواکونومیکی و آلودگی سیستم های تولید همزمان توان، سرمایش و گرمایش در این سیکل با انتخاب اهداف مناسب از قبیل تامین نیازهای ساختمان (برق،سرمایش و گرمایش)، راندمان اگزرژتیک کل سیستم، هزینه های زیست محیطی بکارگیری سیستم و هزینه سیستم با تعیین متغیرهای تصمیم مناسب به دست می آید. سیکل مورد نظر به کمک روشهای هوش مصنوعی و الگوریتم های تکاملی مورد بهینه سازی چند هدفه قرار گرفته و ساختار بهینه سیستم بدست خواهد آمد. ویژگیهای اصلی این پایان نامه که آن را از سایر پروژه ها متمایز می سازد : 1- بررسی توجیه اقتصادی سیستم های تولید همزمان 2-بکارگیری تحلیل اگزرژواکونومیک و آلودگی برای آنالیز و بهینه سازی 3- بکارگیری بهینه سازی همزمان چند تابع هدف و به کار بردن تحلیل ریسک در مرحله تصمیم گیری دستاوردهای نهایی : 1- به حداقل رساندن هزینه نهایی سیستم 2- به حداقل رساندن اتلاف اگزرژی در سیستم 3- به حداقل رساندن هزینه های زیست محیطی ناشی از بکارگیری سیستم 4- تعیین و طراحی سیستمی با بالاترین قابلیت اطمینان

بهینه سازی ترمواکونومیک سیکل ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز با تزریق بخار به محفظه احتراق با در نظر گرفتن فابلیت اطمینان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مکانیک 1389
  مبین نادری   علی بهبهانی نیا

پیلهای سوختی اکسید جامد، به دلیل بازدهی بالا در تبدیل انرژی شیمیایی سوختهای فسیلی به انرژی الکتریکی و انتشار ناچیز آلاینده ها، یکی از اولویت های تولید توان در آینده هستند. علاوه بر این، پیل های سوختی اکسید جامد به دلیل دمای بالای کارکردشان که در حدود 1000 می باشد، توانایی ترکیب باسیکل های قدرت مثل توربین گاز را دارا میباشند. این سیستم ترکیبی دارای راندمان بالاتری نسبت بهسیکل توربین گاز و یا پیل سوختی به تنهایی، میباشد. این خاصیت سبب شده که این سیستم به عنوان پیشنهادی برای نیروگاههای آینده مد نظر باشد. این پایان نامه به تحلیل ترمودینامیکی، آنالیز اگزرژی،بهینه سازی اقتصادی و بررسی قابلیت اطمینان سیستم ترکیبی پیلسوختی اکسید جامد لولهای با به سازی داخلی و توربین گاز با تزریق بخار به محفظه احتراق میپردازد. ترتیب انجام کار به این صورت است که درابتدا تحلیل ترمودینامیکی بر روی سیستم انجام می پذیرد. سپس به کمک تحلیل ترمودینامیکی، آنالیز اگزرژی انجام میگیرد. پس از انجام تحلیلهای ترمودینامیکی و اگزرژی که پایه و اساس ترمواکونومیک است، تحلیل و بهینه سازی ترمواکونومیک صورت میگیرد. در پایان به بررسی قابلیت اطمینان سیستم پرداخته میشود. مدل اقتصادی استفاده شده در این پایان نامه، مدل اقتصادی نیازمندی درآمدی کل که مدل کاملی است می باشد. همچنین یک مطالعه پارامتری انجام شده، که در آن تأثیر پارامترهای طراحی همچون نسبت فشار کمپرسورها، چگالی جریان در پیل سوختی، ضریب مصرف سوخت، کارآیی مبدل پیش گرمکن و اختلاف دمای نقطه پینچ در مبدل بازیافت را بر روی راندمان های قانون اول و دوم، کار خروجی، نرخ بازگشت ناپذیری ها در اجزاء مختلف و هزینه الکتریسیته تولیدی نشان میدهد. برای این بررسی ها از برنامه کامپیوتری استفاده شده است. برای بهینه سازی از روش الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که با انجام بهینه سازی میتوانیم هزینه الکتریسیته تولیدی را 12/5 % کاهش دهیم.

تحلیل قابلیت اطمینان در پیل های سوختی اکسید جامد
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1390
  اکبر فکری نوده   علی بهبهانی نیا

هدف در این کار بررسی قابلیت اطمینان پیل سوختی اکسید جامد 5 کیلو واتی به روش مارکوف می باشد . دو روش استفاده از مارکوف معمولی و فازی مارکوف مطالعه شده است. این تحقیق در دو سناریو صورت گرفته است. در سناریوی اول، پیل سوختی به 5 زیر سیستم تامبن هوا، تامین آب، تامین سوخت، استک و واحد الکترونیکی تقسیم شده است. قابلیت اطمینان برای هر یک از این زیر سیستم ها به روش مارکوف و تک عضوی محاسبه شده است. در انتها نیز قابلیت اطمینان کل سیستم به واسطه سری بودن زیر سیستم ها از ضرب آن ها در هم محاسبه شده است. در سناریوی دوم سه زیر سیستم تامین هوا، تامین سوخت و تامین آب در نظر گرفته شده است و فرض شده است که پیل سوختی تا زمانی که این 3 واحد به کار خود ادامه می دهند کار خواهد کرد. سه حالت با ظرفیت کامل، با بخشی از ظرفیت و خراب برای هریک از این زیر سیستم ها در نظر گرفته شده است. در این روش پارامتر موثر بر روی نرخ خرابی و نرخ تعمیرات را هوای محیط در نظر گرفته ایم و برای محاسبه آنها از قوانین فازی استفاده کرده ایم. هوای محیط را هوای شهر تهران در نظر گرفته ایم. بر این اساس محاسبات قابلیت اطمینان را با استفاده از نرم افزار مطلب انجام داده ایم. در نهایت قابلیت اطمینان به دست آمده از دو روش با هم مقایسه شده اند.

بهینه سازی سیکل تبرید جذب سطحی خورشیدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1390
  مهسا صیفی کار   علی بهبهانی نیا

در این رساله، یک سیستم سرمایش جذب سطحی خورشیدی از نظر ترمودینامیکی و اقتصادی مورد بررسی و بهینه سازی قرار می گیرد. اجزای سیستم مورد بررسی عبارتند از: یک چیلر جذب سطحی سیلیکاژل- آب با دو محفظه جذب، کلکتور خورشیدی تخت، منبع ذخیره آب گرم و هیتر کمکی. با توجه به این موضوع که کارکرد چیلر جذب سطحی برخلاف اغلب سیستم های ترمودینامیکی، گذرا و تابعی از زمان بوده و نیز تابش خورشید در طول روز و همچنین در روزهای مختلف متغیر است، لازم است این مدل سازی به صورت متغیر با زمان صورت گیرد. به منظور بررسی دقیق تر و مشخص شدن منابع اصلی ناکارآمدی سیستم، علاوه بر مدل سازی از نقطه نظر انرژی و اقتصادی، سیستم مورد بررسی از نظر اگزرژی نیز مدل سازی شده و بازده اگزرژی آن محاسبه می شود. این مدل سازی برای عملکرد سیستم در شرایط آب و هوایی شهر اهواز واقع در جنوب غربی ایران انجام می شود. اهواز یکی از گرم ترین شهرهای ایران است که شدت تابش خورشید در ماه های گرم سال در آن به طور متوسط برابر mj/m2 24 می باشد. پروفیل دمای آب گرم و خنک کن خروجی از محفظه ها، آب سرد خروجی از اواپراتور، دمای محفظه های جذب، اواپراتور و کندانسور، تغییرات تلفات اگزرژی در محفظه ها، اواپراتور و کندانسور از جمله نتایج به دست آمده هستند. مقادیر روزانه مصرف سوخت هیتر کمکی و کسر خورشیدی برای بازه کارکرد سیستم یعنی اول ژوئن تا آخر سپتامبر نیز محاسبه شده است. نتایج مدل سازی نشان می دهد cop، بازده اگزرژی چیلر و هزینه عملکرد سیستم توابعی از دمای آب گرم ورودی، زمان سیکل جذب سطحی، دمای آب سرد ورودی به اواپراتور، دمای ورودی آب خنککن، مساحت کلکتور و حجم منبع ذخیره هستند. تاثیر تغییرات این متغیرها در ضریب عملکرد، بازده اگزرژی چیلر و هزینه سیستم مورد بررسی قرار گرفته و مقادیر بهینه این متغیرها که متناظر با کم ترین هزینه سیستم هستند، محاسبه می شود.

استفاده از روش خنک کاری تبخیری مستقیم و غیر مستقیم برای خنک کردن هوای ورودی به توربین گاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مکانیک 1390
  رضا فربد   علی بهبهانی نیا

استفاده از کولر های تبخیری مستقیم و غیر مستقیم برای آب و هوای گرم و خشک و نیمه مرطوب صرفه اقتصادی بالایی به همراه دارد ضمن اینکه در حال حاضر تکنولوژی ساخت این کولر ها به طور کامل در ایران موجود می باشد لذا می تواند جایگزین مناسبی برای روش های خنک کاری مکانیکی- تراکمی و حتی روش های جذبی باشد.نتایج مدلسازی حاکی از جوابگویی کامل این سیستم در مناطق گرم و خشک دارد بطوریکه با استفاده از ترکیب کولر تبخیری غیر مستقیم و مستقیم به طور کامل میتوان استفاده از سیستم های تبرید تراکمی را کنار گذاشت . در مناطق مرطوب و نیمه مرطوب عملکرد این سیستم هم تقلیل پیدا میکند. برای مناطق ساحلی و حاشیه دریا خروجی کولر جندان مورد توجه نیست و به منظور استفاده از آن ناچار به استفاده از چرخ دسیکنت هستیم.

امکان سنجی بازیافت حرارتی از اگزوز موتور دیزل برای تهویه مطبوع خودرو با استفاده از سیکل تبرید جذب سطحی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  مرتضی خانبانها   علی بهبهانی نیا

به کار گیری سیستم های سرمایش جذب سطحی که توان خود را از حرارت اتلافی از موتورهای احتراق داخلی یا حرارت خورشید دریافت می کنند می تواند به کاهش استفاده از مواد مخرب لایه ازن از جمله ترکیبات کلوروفلوروکربن) (cfc و هیدروکلوروکربن) (hcfc کمک کند. در سال های اخیر این سیستم توجه بسیاری را در زمینه های مختلف به خود جلب کرده است و دلیل آن هم کارکرد بی صدا، دوام بالا، هزینه نگهداری کم و دوستدار محیط زیست بودن آن است. وسائل حمل و نقل سنگین شامل انواع جاده ای، غیر جاده ای و ریلی، بیش از 25 درصد از سوخت مورد استفاده در بخش حمل ونقل را مصرف می کنند [1]. همچنین در یک خودروی دیزل سنگین هنگام حرکت خودرو نیز کمپرسور مکانیکی مربوط به سیستم تهویه مطبوع حدود 12 درصد از توان خروجی موتور را مصرف می کند]2[. بنابراین پتانسیل خوبی برای صرفه جویی در مصرف انرژی در صورت حذف کمپرسور مکانیکی وجود دارد. در مطالعه حاضر سعی شده تا امکان به کارگیری سیستم تبرید جذب سطحی در خودروهای دیزل سنگین بررسی شود. برای این منظور ابتدا زوج های کاری مختلف و سیکل های ترمودینامیکی آنها مورد بررسی قرار گرفت و سپس کربن فعال- آمونیاک به عنوان زوج کاری انتخاب گردید.در ادامه با محاسبه با برودتی مورد نیاز و حرارت در دسترس از اگزوز یک موتور دیزل 350 کیلوواتی مشخص شد که توان حرارتی کافی برای به کارگیری سیستم تبرید جذب سطحی وجود دارد. برای تعیین حرارت در دسترس از اگزوز، با استفاده از نرم افزار gt-power موتور دیزلی با توان 350 کیلووات مدل شد و میزان آنتالپی گازهای خروجی در گشتاورها و دورهای مختلف موتور بدست آمد. در نهایت فاکتور وزن و جانمایی این سیستم نیز در وسائل نقلیه مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی های انجام شده در این تحقیق نشان می دهد که به کارگیری این تکنولوژی در وسائل حمل و نقل سنگین امکان پذیر می باشد. هر چند جای کار بسیاری برای بالا بردن راندمان سیستم از طریق افزایش ضریب عملکرد (cop) و به کارگیری مواد جدیدتر ضمن کاهش وزن و ابعاد سیستم وجود دارد.

مدل سازی و بهینه سازی ترکیب سیستم های تبرید جذبی و تبرید دسیکانت خورشیدی برای ساختمان ها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  جواد نوروزپور   علی بهبهانی نیا

در سالهای اخیر امکان استفاده از انرژی خورشید برای سرمایش و رطوبت گیری بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است، که علت آن را می توان در کاهش شدید منابع سوخت فسیلی، خطرات ناشی از آلودگی هوا، توجه بیشتر بر روی کیفیت هوای داخل ساختمان و.... جستجو کرد. در این بین سیستم های جذبی ابزرپشن به دلیل داشتن ضریب عملکرد بالا و استفاده از منبع حرارتی با کیفیت پایین نسبت به دیگر سیستم های جذبی از محبوبیت بیشتری برخوردار هستند. از جمله محدودیت های استفاده از این سیستم ها، عدم استفاده از آنها در آب وهوای گرم و مرطوب است. در صورتیکه بتوانیم یک سیستم رطوبت گیر مناسب مانند چرخ دسیکنت را با چیلر جذبی همراه کنیم، علاوه بر حل این مشکل، به دلیل حذف بار نامحسوس در چرخ دسیکنت و امکان بازیافت انرژی از هوای خروجی، مصرف سوخت را کاهش و کیفیت هوای ورودی به ساختمان را افزایش می دهیم. در این رساله یک واحد مسکونی در بندر عباس در نظر گرفته، بار سرمایشی آنرا توسط نرم افزار کریر محاسبه می کنیم. سپس کل سیستم را در نرم افزار مطلب مدل کرده، دو سناریوی مختلف برای آن تعریف می شود. در سناریوی اول کل بار سرمایش توسط چیلر جذبی خورشیدی و در سناریوی دوم از چیلر جذبی برای تامین بار سرمایشی محسوس و از چرخ دسیکنت برای تامین بار سرمایشی نامحسوس استفاده می کنیم. سپس تاثیر عوامل مهم را بر روی کل سیستم بررسی و آنها را بهینه می کنیم.

طراحی و بهینه سازی سرمایش خورشیدی همراه با ذخیره سازی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  امیر حسین مورج   علی بهبهانی نیا

مصرف انرژی الکتریکی به سرعت رو به افزایش است و برای تامین انرژی مورد نیاز جامعه هرساله باید به ظرفیت تولید انرژی الکتریکی افزوده شود. ثابت نبودن مصرف انرژی الکتریکی در طول سال و نیز در طول ساعات روز مشکل وجود پیک مصرف را ایجاد می کند. اگر بتوان انرژی الکتریکی را به روشی ذخیره کرد، تا حدی نیاز به ساخت نیروگاههای جدید مرتفع می گردد. یکی از دلایل اصلی ایجاد پیک مصرف، کاربردهای سرمایش محیط در تابستان است. استفاده از سیستم های سرمایش خورشیدی می تواند یک راه حل مناسب برای کاهش پیک مصرف در تابستان باشد. ویژگی بارز این سیستم ها این است که در زمان اوج بار حرارتی ساختمان، انرژی دریافتی آنها از کلکتور نیز در حد بالایی است. علاوه بر این سازگاری با زیست محیط هم از ویژگی های دیگر این سیستم ها است. با توجه به این مسائل در این تحقیق یک چیلر جذبی خورشیدی لیتیم برماید تک اثره برای یک ساختمان مسکونی در شهر یزد با بار 1/9 کیلووات مدل شد. یک تحلیل وابسته به زمان صورت گرفت و مشخص گردید که مهمترین عوامل تاثیرگذار بر هزینه سیستم قیمت کلکتور خورشیدی و قیمت مخزن است. مجموع هزینه های اولیه و جاری سیستم در یک نقطه مینیمم می گردد که آن نقطه تعیین گردید. در انتها هزینه های دو نوع پیکربندی مقایسه شد.

شبیه سازی گذرای یک ساختمان با گرمایش خورشیدی و مخزن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  محسن نعمتی موردراز   علی بهبهانی نیا

در این پژوهش، گرمایش یک ساختمان و همچنین تأمین آب گرم مصرفی آن در طول سال به صورت گذرا مدل و بهینه سازی شده است. تعداد 12 پارامتر از جمله تعداد کلکتورها در حالت سری، تعداد کلکتورها در حالت موازی، زاویه سمت کلکتور نسبت به جنوب، شیب کلکتور، حجم مخزن ذخیره حرارت، حجم تانک ذخیره آب مصرفی، ua مبدل حرارتی متصل به کلکتور (تأثیر گذار بر روی هزینه اولیه)، ua مبدل حرارتی تأمین کننده بار حرارتی (تأثیر گذار بر روی هزینه اولیه) و همچنین تعداد 4 تا از دبی جرمی هایی که در فرآیند انتقال گرما به آب گرم مصرفی و انتقال گرما به ساختمان نقش دارند، در فرآیند بهینه سازی دخالت داده شده اند. در ابتدا در یک آنالیز حساسیت، تأثیر پارامترهای ذکر شده را به تنهایی بر روی افزایش ارزش حاضر صرفه جویی حاصل از انرژی خورشیدی، مورد بررسی قرار داده شده است. برای یافتن مقادیر بهینه کلی در فضای طراحی که تعداد متغیرهای آن زیاد می باشد، الگوریتم ژنتیک دارای چندین منطق کلان و جهت دار می باشد که از قرار گرفتن در بهینه موضعی جلوگیری می کند. بدین خاطر از الگوریتم ژنتیک برای فرآیند بهینه سازی حاضر که دارای تعداد زیادی متغیر موثر می باشد، استفاده شده است. بهینه سازی یک سیستم خورشیدی با شبیه سازی گذرا با در نظر گرفتن 12 متغیر بهینه-سازی برای تابع هدف مذکور در ادبیات مربوطه بی سابقه بوده است. به عنوان مطالعه موردی، یک ساختمان 88 متری رو به جنوب در شهر تورنتو واقع در ایالت آنتاریو انتخاب شده است. با در نظر گرفتن افزایش ارزش حاضر صرفه جویی حاصل از انرژی خورشیدی در طی زمان مورد مطالعه به عنوان تابع هدف، مقادیر بهینه متغیر های بهینه سازی حاصل و برای مطالعه موردی مذکور ارائه شده است. این متغیرهای بهینه سازی منجر به 13/29 درصد سهم خورشیدی و 2/23597 دلار ارزش حاضر صرفه جویی برای یک دوره 25 ساله شده اند.

بهینه سازی ترمواکونومیک و تحلیل اگزرژی سیکل تبرید اجکتوری تراکمی فرابحرانی با مبرد کربن دی اکسید
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  سعید شمس   علی بهبهانی نیا

مطالعه حاضر به تحلیل اگزرژی و بهینه سازی ترمواکونومیکی سیکل تبرید تراکمی اجکتوری فرابحرانی با مبرد کربن دی اکسیدپرداخته است.کربن دی اکسید مبردی ایمن ، اقتصادی و پاک بوده و بهمین خاطر توجه بسیاری از مطالعات در حوزه پمپهای حرارتی و سیستم های تبرید را به سمت خود جلب کرده است. کربن دی اکسید با داشتن دمای بحرانی حدود30 سانتیگراد فرصت استفاده از سیکلی فرابحرانی را فراهم میکند. اجکتور نیز علاوه بر داشتن مشخصاتی همچون سادگی در بهره برداری ، عدم وجود قطعات محرک در آن و تخریب اگزرژی نسبتا کم با استفاده از بخار محرک ورودی، به مکش سیال تبخیر کننده به کاهش بار کمپرسور و افزایش عملکرد ترمودینامیکی کل سیکل کمک می کند. در این مطالعه ابتدا مدلسازی معادلات ترمودینامیکی اجزاء سیکل انجام شده است تا خواص ترمودینامیکی تمام نقاط سیکل مشخص گردد.سپس مقادیر اگزرژی جریانها محاسبه میگردد.در ادامه با در نظر گرفتن پارامترهای بهینه سازی(متغیرهای تصمیم) دمای خروجی خنک کن (tevp) ،فشار خروجی خنک کن (pgc) و دمای تبخیر کننده (tevp)و قید ثابت بار حرارتی تبخیر کننده بهینه سازی تابع هدف انجام می شود.تابع هدف نیز جمع هزینه سالیانه سیستم است که شامل هزینه اگزرژی ورودی و هزینه سرمایه گذاری تجهیزات سیستم می باشد.مقدار بهینه متغیرهای تصمیم با توازن بین هزینه اگزرژی ورودی و هزینه سرمایه گذاری اولیه سالیانه شده ، بدست آمده است.نتایج بدست آمده کاهش در هزینه کل سالیانه سیستم(34%) و افزایش در ضریب عملکرد ترمودینامیکی و بازده اگزرژتیک(23%) را در نقطه اپتیمم نسبت به نقطه پایه نشان می دهند.

مدل سازی و بررسی فنی و اقتصادی و فنی ترکیب سیستم های تبرید غیر فعال و فعال خورشیدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  میلاد محتشم   علی بهبهانی نیا

یکی از روش های معمول برای خنک کردن ساختمان ها استفاده از روش های غیر فعال میباشد. این روش ها در بسیاری از مواقع به تنهائی قادر به پاسخگوئی برای تامین بار برودتی ساختمان نیستند. در این پروژه هدف بررسی انواع سیستم های غیر فعال و انتخاب سیستم مورد نظر به منظور ترکیب با سیستم های فعال است. در این پروزه ابتدا کارایی یک بادگیر سنتی برای یک خانه نمونه با محاسبه دمای داخل خانه با در نظر گرفتن نقش ظرفیت حرارتی دیوار های ضخیم قدیمی با توجه به دمای محیط , میانگین سرعت باد , رطوبت نسبی , تفاوت تشعشع خورشیدی و جنس دیوارها در شهر های مختلف کشور سنجیده شده است. در مرحله دوم دمای خانه نمونه با تلفیق کردن بادگیر سنتی و سرمایش تبخیری به منظور افزایش کارایی در شهر های مختلف بررسی شده است. برای محاسبه دمای خانه از یک روش مدل سازی دینامیک برای دیوار ها استفاده شده است که بر خلاف مدل سازی های گذشته نقش ظرفیت حرارتی دیوار نیز در آن لحاظ شده است.

مدل سازی یک نمونه سیستم تبرید خورشیدی در شرایط عدم قطعیت پارامترهای اقتصادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  علیرضا لطیفی ثانی   علی بهبهانی نیا

سیستم های تهویه ی مبتنی بر چرخ دسیکنت در مقایسه با سیستم های معمول هم از نظر فنی و هم از نظر انرژی/محیط زیست دارای برتری هایی هستند، خصوصا هنگامی که انرژی مورد نیاز در این سیستم ها از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی یا زمین گرمایی تامین شود. این انرژی می تواند توسط انواع کالکتورهای خورشیدی تامین شود. در صورت استفاده از ماده ی جاذب سیلیکاژل در چرخ دسیکنت با دمای احیای 70 – 40 درجه ی سانتیگراد(بسته به مقدار رطوبت گیری مورد نیاز) و چیلر جذبی تک اثره با دمای ورودی مورد نیاز 90 – 70 درجه ی سانتیگراد می توان از کالکتورهای ارزان قیمت صفحه تخت استفاده کرد. در این پژوهش برای تامین بار سرمایش یک ساختمان نمونه در شهر بندر عباس که هم دارای بار نهان زیاد و هم شدت تابش بالاست به بررسی سیستم ترکیبی دسیکنت جذبی خورشیدی از نظر فنی و اقتصادی پرداخته شده است. با توجه به اینکه در شرایط قیمت کنونی حامل های انرژی، استفاده از انرژی خورشیدی در کشور توجیه اقتصادی ندارد بنابراین سیستم پایه جهت مقایسه سیستم تبرید جذبی خورشیدیدر نظر گرفته شده است. برای مدل سازی این سیستم ها نیز از نرم افزار ترنسیس کمک گرفته شده که دارای کتابخانه ای غنی از تجهیزات تهویه و خورشیدی می باشد. در نتیجه ی این مدل سازی و با توجه به قانون اصلاح قیمت حامل های انرژی، سیستم سرمایش با کمک چرخ دسیکنت و استفاده از آب برگشت ژنراتور چیلر به عنوان منبع احیاء،با حدود 30% صرفه جویی مصرف انرژی سالانه، 1/29% (1371980متر مکعب) صرفه جویی در مقدار گاز طبیعی مصرف شده و 15/18% (6580000000 میلیون ریال) صرفه جویی در هزینه ها طی 20 سال عملکرد نسبت به سیکل پایه، به عنوان بهینه ترین سیستم انتخاب شده است.

تولید همزمان توان، گرما و سرما با استفاده از سیکل کالینا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده مهندسی مکانیک 1394
  اوربل برخورداریان   علی بهبهانی نیا

در این پایان نامه سیکل نوین تولید همزمان توان، سرما و گرما با استفاده از سیکل کالینا ارائه شده است. سیال عامل مورد استفاده در این سیکل آب-آمونیاک می باشد. اساس تولید توان در این سیستم، سیکل توان رانکین می باشد و برای تولید برودت از سیکل تبرید اجکتوری و برای تولید گرما از حرارت اتلافی سیکل استفاده شده است. در سیکل ارائه شده برای افزایش غلظت آمونیاک سیال عامل از رکتیفایر(دستگاه تقطیر) به جای جداکننده (سپریتور) استفاده شده است، زیرا سیال عامل مورد استفاده در زیر سیکل سرمایش اجکتوری باید دارای غلظت بالایی از آمونیاک باشد. این سیکل دارای دو اواپراتور بوده و در دو مرحله تولید سرمایش صورت می گیرد. فشار اواپراتور اول قابل تنظیم می باشد در نتیجه تولید سرمایش اواپراتور اول در دماهای مختلفی می تواند رخ دهد. توانایی تولید سرمایش در دو دمای مختلف می تواند کاربری این سیکل را به شکل قابل توجهی افزایش دهد. برای افزایش فشار سیال از اجکتور میان رکتیفایر و کندانسور استفاده شده است. نسبت تولید توان به سرمایش در این سیستم قابل تنظیم می باشد، به این ترتیب در صورت نیاز بیشتر به هر نوع خروجی، می توان آن را تامین نمود و سیکل در شرایط کارکردی مختلف و مطابق با نیاز عمل می نماید. سیکل در شرایط عملکردی پایه می تواند kw 605.9 توان خالص، kw 114.8 سرمایش و kw 2214 گرمایش با راندمان حرارتی %77.35 و راندمان اگزرژی %59.88 تولید نماید. در صورتیکه نیازی به تولید گرمایش نبود سیکل همان مقدار توان و سرمایش را با راندمان حرارتی %19 و راندمان اگزرژی %38.97 تولید می نماید. در آنالیز پارامتری اثر پارامترهای کلیدی از قبیل فشار ورودی توربین، دمای منبع حرارتی، دمای کندانسور، دمای اواپراتور و غلظت آمونیاک در مخلوط آب-آمونیاک پایه بر روی عملکرد کلی سیکل بدون هیتر(بدون گرمایش) مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به بررسی های صورت گرفته مشخص شده است که پارامترهای مورد ارزیابی تاثیر بسیار زیادی بر روی عملکرد کلی سیکل دارند.