توربین های گازی یکی از مهمترین ماشین های تولید توان بشمار می آیند. با توجه به جایگاه مهم این توربین ها و بکارگیری گسترده آنها در نیروگاه ها همواره تلاش های زیادی در راستای افزایش توان و راندمان سیکل کاری توربین گازی صورت پذیرفته است. یکی از مهمترین راهکارهای افزایش توان توربین های گازی خنک کاری هوای ورودی به کمپرسور می باشد. این تحقیق به بررسی دو روش تأثیر گذار و متداول خنک کاری هوای ورودی به کمپرسور توربین گاز یعنی روش تبخیری و تبریدی می پردازد. در ابتدا نتایج تجربی بدست آمده از تست دو نمونه عملی از خنک کاری تبخیری (فاگ و مدیا) مورد آنالیز اگزرژی و انرژی قرار می دهد. و نشان می دهد که دمای گازهای حاصل از احتراق در ورودی توربین ثابت می ماند و نسبت فشار تابعی از شرایط ورودی کمپرسور بخصوص دبی جرمی می باشد. سپس با استفاده از نرم افزار ees و به کمک نتایج حاصل از تست تجربی، بصورت تئوری به بررسی درصد تغییرات ایجاد شده ناشی از بکارگیری هر یک از سیستم های اتخاذ شده برای خنک کاری (تبخیری و تبریدی) در شرایط مختلف محیطی بر توان تولیدی و راندمان و میزان تلفات اگزرژی کل سیکل نسبت به شرایط بدون خنک کاری می پردازد.

برای کامل کردن روابط نیازمند ارائه رابطه ای برای ژنراتور می باشیم . بر اساس داده های ارائه شده توسط سازندگان ژنراتور نموداری برای بازده آن در نظر می گیریم و با تخمین زدن آن رابطه ای برای آن بدست می آوریم . با کامل شدن این روابط ، مدل ارائه شده را برای یک نمونه ساختمان در یاسوج بکار می بندیم . ابتدا به محاسبه بار حرارتی و برودتی و بار الکتریکی ساختمان مذکور می پردازیم . بار حرارتی و برودتی را بر اساس استاندارد اشری محاسبه می نماییم . برای بدست آوردن داده های مذکور به مطالعه ساختمان مذکور می پردازیم . بدست آوردن نموداری برای مقدار اشغال فضاها توسط استفاده کنندگان ، بررسی داده های آب و هوایی، بررسی اجزای ساختمان و .... برای بدست آوردن بار های این ساختمان ضروری می باشد . با بدست آوردن بارهای ساختمان ، برای مدل ارائه شده چند سناریو تعریف می کنیم . - تامین تمام بار الکتریکی ساختمان توسط سیستم chpدر دوره تابستان - تامین تمام بار الکتریکی ساختمان توسط سیستم chp در دوره زمستان - تامین تمام بار حرارتی ساختمان توسط سیستم chp در دوره تابستان - تامین تمام بار حرارتی ساختمان توسط سیستم chp در دوره زمستان این گزینه ها هر کدام توسط کدهای نوشته شده و روابط ریاضی ارائه شده در مدل ، بررسی شد و نمودارهای تامین بار به وسیله این سیستم بدست آمد. با توجه به مدل ارائه شده ، ثابت شد که می توان در زمینه تامین انرژی ساختمان و تامین بارهای ساختمان بر اساس سناریو و گزینه های مختلف عمل کرد. ساختمان مفروض با مدل ارائه شده قادر به تامین انرژی برق و حرارت خود بود. با توجه به قیمت انرژی در کشور نتایج به دست آمده نشان می دهد که با وضعیت کنونی استفاده از این سیستمها مقرون به صرفه نبوده و هزینه پایین تعرفه های انرژی این سیستم را با قیمت های فعلی عملا ناکارا و از نظر اقتصادی توجیه ناپذیر نشان میدهد. اما با توجه به روند افزایش قیمت انرژی در کشور نشان داده شد که این سیستم با تغییر در قیمت های انرژی و بالارفتن قیمت در کشور ، کاملا اقتصادی بوده و با توجه به دردسترس بودن و کیفیت انرژی بدست آمده قابل رقابت با سایر گزینه ها برای تامین انرژی مصرفی خواهد بود.

بدلیل استفاده پیل سوختی از منابع سوخت فسیلی معمولاً آن را جز انرژی های نو بحساب نمی آورند اما با استفاده از بیوگاز به عنوان سوخت برای آن می توان آن را از هر جهت یک نوع انرژی نو به حساب آورد. بیوپیل سوختی را می توان به عنوان یکی از انواع انرژی های نو به حساب آورد که منبع تولید انرژی آن بیوگاز می باشد. در این پایان نامه از یک پیل سوختی متصل به شبکه برای تامین بار الکتریکی و حرارتی 600 منزل مسکونی استفاده شده است. پیل سوختی از بیوگاز تولید شده در شهری که این 600 واحد مسکونی قرار دارند به عنوان سوخت استفاده می کند. بیوگاز از زباله های قابل بازیافت تولید شده و سپس آلودگی های موجود در آن جهت مناسب ساختن آن برای مصرف در پیل سوختی حذف گردیده است و هزینه نهایی بیوگاز برای تحویل به پیل سوختی حساب گردیده است. پیل سوختی مذکور می تواند در صورت باصرفه بودن بیشتر از بار تقاضا شده برق تولید کرده و به شبکه بفروشد و در صورتی که هزینه تولید بیشتر از قیمت برق شبکه باشد می تواند تولید را کم کرده و از شبکه برق بخرد. قیمت برق خریداری شده از شبکه بصورت تابعی از بار الکتریکی تقاضا شده تعریف گردیده است. همچنین از گرمای تولید شده پیل سوختی برای گرمایش منازل استفاده می شود و در صورت کم بودن گرمای تولیدی نسبت به بار حرارتی تقاضا شده، پیل سوختی می تواند از شبکه سراسری گاز خریده و از آن برای تامین بقیه حرارت مورد نیاز استفاده کند. برای این مساله یک مدل ریاضی ارائه شده است و این مدل برای 12 روز اول هر ماه از سال بهینه سازی گردیده و مقدار بهینه سازی صورت گرفته برای هر یک از این روزها بدست آمده است. برای نمونه این نتایج نشان می دهند که در صورتی که از یک پیل سوختی 3500 کیلوواتی برای برای تامین بار الکتریکی و حرارتی این منازل در اول مرداد ماه استفاده شود با استفاده از بهینه سازی حدود 3500 دلار در این روز از هزینه های تولید برق و حرارت کاسته خواهد شد. برای انتخاب توان بهینه پیل سوختی از 7 استک پیل سوختی با توان های 2000-3500 کیلووات و با اختلاف توان 250 کیلووات استفاده شده است و نتایج بدست آمده از آنها با هم مقایسه شده است. در ادامه نشان داده شده است که هر کدام از این استک ها چقدر باعث کاهش هزینه شده است. همچنین نتایج حاصل از مقدار بهینه سازی به ازای هر کیلووات محاسبه شده و نیز تعیین شده که افزایش توان پیل سوختی تا چه مقدار به صرفه خواهد بود و بدین صورت پیل سوختی بهینه انتخاب گردیده است.

در پروژه حاضر مطالعات فنی و اقتصادی احداث نیروگاه تولید همزمان برق و حرارت در کارخانه پاکسان مورد بررسی قرار گرفته است. جهت اطلاع از نحوه مصرف انرژی الکتریکی، یک عدد دستگاه دیتا لاگر در پست برق ورودی (پاساژ) به مدت بیست و چهار ساعت نصب گردید و شکل بار کارخانه توسط نرم افزار اکسل ترسیم شد. حرارت مصرفی فرآیندهای کارخانه، به شکل بخار است. بخار مورد نیاز توسط پنج عدد بویلر فایر تیوب به ظرفیت چهل و پنج تن بر ساعت تولید می گردد. بخار تولید شده در فرآیند کارخانه مصرف می شود و مسیری جهت بازگشت کندانس وجود ندارد. آب تغذیه مورد نیاز بویلرها توسط یک حلقه چاه عمیق تامین می گردد. پس از بررسی مصرف انرژی، تکنولوژی های موجود بررسی و موتور ژنراتورهای گازسوز به عنوان گزینه برتر انتخاب گردید. چهار عدد موتور ژنراتور گازسوز با مجموع ظرفیت عملی سه هزار و ششصد کیلووات انتخاب گردید. جهت بازیابی حرارت از هر موتور ژنراتور دو مبدل صفحه ای واشردار در نظر گرفته شده است. حرارت تولیدی در روغن، اینترکولر و ژاکت موتور توسط این مبدل ها بازیابی می گردد و صرف پیش گرم کردن آب تغذیه بویلرها می شود. بدین ترتیب آب تغذیه بویلرها تا دمای هشتاد و پنج درجه سانتیگراد پیش گرم شده و در مصرف سه و هشت دهم تن بخار بر ساعت که قبلاً برای پیش گرم کردن استفاده می شد، صرفه جویی می شود. همچنین به علت بالاتر بودن راندمان تولید برق تنهای موتور ژنراتورها از متوسط راندمان نیروگاه های حرارتی کشور و بازیابی حرارت، سالانه از انتشار شش هزار و پانصد تن دی اکسیدکربن جلوگیری می گردد. فاکتور بهره وری انرژی سیستم نیز هفتاد و دو درصد محاسبه شده است. از لحاظ اقتصادی در صورتی که طرح هدفمند کردن یارانه ها اجرایی نشود و قیمت های انرژی افزایش نیابد مدت زمان بازگشت سرمایه شش سال و دو ماه و در صورت اجرایی شدن طرح تحول اقتصادی و آزاد شدن قیمت های انرژی، مدت بازگشت سرمایه یک سال خواهد بود. مطالعات حاضر مورد توجه مدیران شرکت پاکسان قرار گرفت و اکنون نیروگاه تولید همزمان برق و حرارت این شرکت مراحل نهایی ساخت را طی می کند.

بهینه سازی سیستم های حرارتی عموما بر اساس تحلیل ترمودینامیکی صورت می گیرد که منجر به دستیابی به یک سیستم با راندمان بالا می شود. ولی همواره راندمان بالای یک سیستم شرط کافی برای قابل اجرا بودن و مقرون به صرفه بودن آن نمی باشد. عواملی چون هزینه های اولیه، هزینه تعمیرات و نگهداری و سوخت مصرفی می تواند بر عملی بودن یا نبودن یک پروژه تاثیر گذار باشد. در تحلیل اگزرژی اکونومیک برای بهبود طراحی سیستم ها، مفهوم اگزرژی با مفاهیم اقتصادی ترکیب می شود و با حداقل کردن هزینه تولید محصول، در زمان کارکرد سیستم، می توان شرایط بهینه سیستم را شناسایی کرد. در تحقیق حاضر بهینه سازی سیکل تبرید تراکمی بخار به روش ترمواکونومیک انجام شده است. در این تحقیق نوعی از تحلیل ترمواکونومیک که به روش ساختاری موسوم است، بکار گرفته شده است. در روش ساختاری تک تک اجزای سیستم مانند کندانسور، اواپراتور و کمپرسور بهینه سازی می شوند. تابع هدفی که باید کمینه سازی شود از دو بخش تشکیل شده است: بخش اول شامل هزینه سرمایه گذاری تجهیزات سیستم و بخش دوم شامل هزینه انرژی مصرفی سیستم می باشد که این بخش از تابع هدف به میزان برگشت ناپذیری اجزای سیستم وابسته است. اگزرژی مصرفی سیستم شامل اگزرژی الکتریکی مصرفی توسط کمپرسور ها، پمپ و فن و همچنین اگزرژی شیمیایی آب جبرانی مصرفی توسط برج خنک کن می باشد. سیکل مورد بررسی یک سیکل تبرید تراکم بخار دو مرحله ای است. که اجزای اصلی آن عبارتند از: کندانسور آب خنک، اواپراتور خنک کننده آب، برج خنک کن جهت دفع حرارت کندانسور، کمپرسور فشار بالا و کمپرسور فشار پائین. جهت بهینه سازی این سیستم به روش ترمواکونومیک، دمای اشباع مبرد در کندانسور، دمای اشباع مبرد در اواپراتور و فشار میانی کمپرسور ها به عنوان متغیر تصمیم گیری درنظر گرفته شده اند. محصول سیکل آب خنک است و فرایند کمینه سازی تابع هدف با شرط ثابت بودن میزان محصول انجام شده است. فرایند بهینه سازی برای سه سیستم مشابه که با مبرد های متفاوت کار می کنند، انجام شده است. این مبرد ها عبارتند از : r134a،r22 وr12، که مبرد های رایجی در سیستم های تبرید بوده و هستند. برای هر سیستم مقدار متغیر های طراحی و مقدار تابع هدف در حالت بهینه ترمواکونومیکی آورده شده است. نتایج نشان می دهد که سیستمی که با مبرد r22، کار می کند نیازمند صرف هزینه کمتری نسبت به دو سیستم دیگر است. در ادامه، تحلیل اگزرژی تک تک اجزای مختلف و کل سیستم تبرید تراکمی بخار با مبرد r22، در حالت بهینه ترمواکونومیکی، انجام شده است و میزان تخریب اگزرژی در هر جزء از سیستم ، تخریب اگزرژی کل سیستم و در نهایت میزان اگزرژی محصول تولیدی و بازدهی اگزرژتیک کل سیستم محاسبه شده است.

سیستم های ذخیره سازی انرژی سرمایشی بعنوان یک روش بسیار موثر در کاهش دیماند پیک بار مصرفی در پروژه ها مطرح بوده و پیک-سایی و اصلاح منحنی بار از خواص این سیستم ها می باشد. این سیستم ها با تولید و ذخیره سازی انرژی بصورت سرمایش در ساعات غیرپیک مصرف برق، باعث انتقال دیماند بار الکتریکی مورد نیاز تجهیزات از ساعات پیک به ساعات غیرپیک می شوند. انرژی سرمایشی ذخیره شده برای تأمین قسمتی و یا همه ی بار سرمایشی مورد نیاز در ساعات پیک مورد استفاده قرار می گیرد. لذا این سیستم ها یک روش مدیریتی در کنترل و تعدیل بین تولید و مصرف انرژی الکتریکی در ساعات پیک و غیرپیک می باشند. در این تحقیق بکارگیری سیستم های ذخیره سازی سرما در یخ و آب سرد، برای خنک کاری هوای ورودی کمپرسور توربین گازی نیروگاه قم و نیز تأمین بار سرمایش ساختمان اداری آن از نظر فنی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفته و در پایان تأثیر استفاده از این سیستم ها بر روی منحنی بار و ظرفیت تولید توربین ها ارزیابی می شود. انواع سیستم های ذخیره سازی سرما با تعریف سناریوهای مختلف به منظور خنک کاری هوای ورودی توربین های گازی طراحی و مشخصات اجزاء آن ها مشخص گردید و در انتها با توجه به هزینه های سرمایه گذاری اولیه و کارکرد و درآمدهای حاصل از افزایش توان تولیدی توربین ها در اثر خنک کاری هوای ورودی توسط سیستم های ذخیره سازی سرما، پروژه ها از نظر اقتصادی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصله نشان داد که در مقایسه حالات مختلف، بهینه ترین روش، کاهش دمای هوای ورودی تا 15 درجه سانتیگراد با استفاده از تکنولوژی ذخیره سازی یخ بر روی لوله در تانکی به حجم 1080مترمکعب که ظرفیت واحد تبرید آن برابر با kw 3110 (883 تن تبرید)، با استراتژی ذخیره سازی جزئی که دوره بازگشت سرمایه آن برای نرخ بهره 10% برابر 57/1 سال بدست آمد. برای این حالت افزایش توان خروجی توربین با سرمایش هوای ورودی برابر با mw 56/13 و یا بعبارتی برابر 4/14% ظرفیت تولید آن می باشد. علاوه بر این طرح، چهار طرح دیگر نیز بعنوان طرح هایی که دارای توجیح اقتصادی بالاتری بودند معرفی شدند. همچنین بمنطور جابجایی دیماند بار الکتریکی تجهیزات سرمایشی ساختمان اداری نیروگاه قم از ساعات پیک به ساعات غیر پیک، بار سرمایشی ساختمان با زیربنای کل 1475 مترمربع محاسبه شد که برای روز طراحی برابر 4/46 تن تبرید بدست آمد سپس از روی پرفیل بار ساختمان سیستم های ذخیره سازی سرمای مختلفی طراحی و تأثیر آنها بر جابجایی دیماند بار ساخنمان بررسی شد. حالت ذخیره سازی کامل با دوره بهره برداری 16 ساعته از تجهیزات سرمایشی در مقایسه با سایر طرح های مورد بررسی، بعنوان بهترین حالت بدست آمد. مشخصات فنی طرح عبارت بود از واحد تبرید با ظرفیت عملی 29 تن تبرید به همراه تانک ذخیره ای با ظرفیت ذخیره سازی 285 تن -ساعت با حجم 142 مترمکعب. این سیستم قادر به جابجایی 47% از بار سرمایشی روزانه از ساعات پیک به ساعات غیرپیک بود. جهت ارزیابی اقتصادی طرح، جبران اختلاف سرمایه گذاری اولیه این حالت با حالت سرمایش مستقیم بدون مخزن (واحد تبرید با ظرفیت 4/46 تن تبرید)، بواسطه مصرف انرژی ارزان تر در ساعات کم باری در حالت استفاده از سیستم سرمایش با مخزن ذخیره از روش دوره بازگشت سرمایه استفاده شد و دوره بازگشت سرمایه 2/2 ساله برای آن حاصل شد. در بررسی اثرات استفاده از سیستم های ذخیره سازی سرما بر روی منحنی بار و ظرفیت تولید توربین های گازی، کارائی این سیستم ها بعنوان ابزاری قدرتمند در مدیریت و کنترل تولید و تقاضای بار الکتریکی مشاهده گردید.

کمبود منابع انرژی و آلودگی محیط زیست از مشکلات اساسی جامعه امروزی می باشد. از این رو توجه به منابع تجدید پذیر از اولویتهای اساسی محققین می باشد. اساسا اگر قرار باشد کاربرد وسیع انرژی های تجدید پذیر مورد نظر قرار گیرد، لازم است تکنولوژی های ارائه شده بصورت ساده و قابل اعتماد باشند و همچنین برای کشورهای کمتر توسعه یافته مشکلات فنی و عملیاتی به همراه نداشته باشند. با توجه به اینکه ایران در نیم کره شمالی زمین و دارای متوسط تابش خورشیدی مناسب می باشد و با وجود مناطق مرکزی ایران که خشک و بی آب می باشد، باید به تحقیق و گسترش نوعی از نیروگاه های تجدیدپذیر بپردازیم که اولویتهای مذکور در آن رعایت شده باشند. نیروگاه دودکش خورشیدی ضمن تحقق موارد مذکور از تکنولوژی خاص و پیچیده ای برخوردار نبوده و قابلیت ساخت در داخل کشور را دارا می باشد. در سال های اخیر مطالعات زیادی در خصوص دودکش های خورشیدی حاوی توربین جهت تولید توان به انجام رسیده است و همچنان این مطالعات در حال انجام است. در این پایان نامه نیروگاه دودکش خورشیدی به عنوان یک منبع مناسب تولید انرژی پاک از خورشید معرفی گردیده است. با توجه به اطلس تابشی ایران، استان یزد به عنوان مکان مورد نظر برای انجام محاسبات و بدست آوردن و میزان برق تولیدی این نوع نیروگاه انتخاب گردید. با توجه به داده های هواشناسی و تابش خورشیدی استان یزد، میزان سالیانه برق تولیدی این نوع نیروگاه از دو روش (روش اول: محاسبات رایج در مقالات، روش دوم: محاسبه بازده با کد نویسی در نرم افزار ees ) محاسبه و نتایج ارائه گردیدند.به منظور نشان دادن تغیییرات پارامترهای جریان سیال مانند سرعت و فشار در گذر از کلکتور و دودکش شبیه سازی cfd انجام و خروجی ها ارائه شدند. با توجه به پارامترها و ابعاد طراحی نیروگاه دودکش خورشیدی به آنالیز اقتصادی این نوع نیروگاه بر اساس قیمت ساخت در داخل کشور پرداختیم. قیمت برق تولیدی این این نیروگاه محاسبه و با قیمت تولید برق از سایر روش مقایسه شد. با توجه به نتایج بدست آمده، ارتفاع دودکش، مساحت سطح کلکتور و تابش خورشید نقش اصلی را در افزایش مقدار قدرت خروجی دارا می باشند. یک نیروگاه دودکش خورشیدی با ارتفاعی بین 300 تا 1500 متر و قطر کلکتوری بین 2000 تا 7000 متر می تواند قدرتی بین 5 تا 214 مگاوات برق تولید نماید. با افزایش سایز نیروگاه میزان قدرت تولید شده افزایش یافته و در مقابل میزان قیمت تمام شده برق (lec ) کاهش خواهد یافت. این بدین معنی است که برای اقتصادی بودن کاربرد این نوع نیروگاه باید سایز بزرگ آن ساخته گردد.

هزینه ها و مشکلات دفع پسماند جامد شهری از قبیل تأسیس سایت دفن پسماند جامد شهری ، مبارزه با شیرآبه های تولیدی، حجم بالای پسماند جامد شهری، بوی تعفن و مشکلات زیست محیطی در دنیا روز به روز رو به افزایش است. بنابر این برای مدیریت پسماند تحقیق و تفحص در مورد راه کارهای نو،کم هزینه و با مشکلات کمتر از دفن پسماند جامد شهری ضروری است. در جهان پژوهش های بسیاری در این مورد انجام شده است که به راه کارهایی همچون تفکیک پسماند جامد شهری، کمپوست، بیوگاز و سیستم پسماند جامد شهری به انرژی منجر شده است. البته در جهان از تمام این راه کارها سیستم پسماند جامد شهری به انرژی مورد توجه قرار گرفته است. از دلایل این مهم می توان به آلودگی کمتر، حجم ضایعات تولیدی کمتر و هزین? کمتر تسبت به سیستم دفن پسماند جامد شهری اشاره کرد.در سالهای اخیر شهر قزوین از مشکلات فوق الذکر مستثنی نبوده و مشکل دفع پسماند جامد شهری به مسئله مهمی در مدیریت شهر قزوین تبدیل شده است به طوری که شهرداری شهر قزوین با شکایات فراوانی در مناطق دفن پسماند جامد شهری همچون شهر صنعتی لیا مواجه شده است. بنابر این چاره اندیشی در مورد این مشکل ضروری می باشد. در این پایان نامه ابتدا به تجزیه و تحلیل پسماند جامد شهری شهر قزوین پرداخته شده است تا از اطلاعات آن در فصول بعدی استفاده شود. در ادامه به تحقیق در مورد روشهای متنوع زباله سوزی و انواع بویلرهای زباله-سوز پرداخته ایم. با علم به روشهای مختلف زباله سوزی بویلر بستر شناور چرخشی انتخاب شد. با مکاتبات با شرکت bic group و ارائه فرمول شیمیایی و میزان تولید پسماند جامد شهری شهر قزوین نمونه ای توسط آن شرکت که پیشنهاد شد که متأسفانه اطلاعات کامل را ارائه نکردند. اما با همین اطلاعات در فصول بعدی به طراحی اولیه بویلر زباله سوز پرداخته شد تا اطلاعاتی از قبیل راندمان، حرارت انتقال یافته، سطوح حرارتی بویلر و دبی، دما، فشار، آنتالپی، انتروپی سیال عامل در نقاط مختلف سیکل بدست آید. در فصل آخر به آنالیز اگزرژی پرداخته شده است تا در تمام نقاط اگزرژی سیال عامل در دماهای مختلف محیط بدست آید. با در دست داشتن اگزرژی نقاط مختلف و دبی سیال عامل به آنالیز اگزرژی واحد های مختلف نیروگاه پرداخته شده است تا در هر واحد بازگشت ناپذیری،راندمان اگزرژی و نسبت انهدام اگزرژی بدست آید. در آخر به تجزیه و تحلیل این داده ها و ارائه نمودارهای آنها پرداخته شده است.هدف این پایان نامه طراحی اولیه یک نیروگاه زباله سوز برای شهر قزوین و مطالعه چگونگی رفتار این نیروگاه از نظر قانون دوم یا راندمان اگزرژی با تغییر دمای محیط است. با توجه به نتایج بدست آمده می توان دریاف که کدام اجزاء بیشترین اتلاف اگزرژی را دارند و تغییر دمای محیط به کدام اجزاء بیشترین تأثیر را می گذارد. همچنین می توان اجزایی را که پایین ترین راندمان را دارا هستند شناسایی و در طراحی آنها بازنگری کرده تا به راندمان مطلوب تری رسید.

در این پایان نامه، در ابتدا به جمع آوری اطلاعات هواشناسی منطقه نیشابور پرداخته، پس از آن طرح های مختلف آب شیرین-کن های خورشیدی موجود و مشخصات آن ها بررسی شده است. از میان طرح های مختلف با توجه به فاکتورهای ارزانی، قابلیت حمل آسان، تولید پراکنده و استفاده از انرژی خورشیدی، یک طرح اولیه مناسب با منطقه نیشابور انتخاب شده است. پس از اعمال برخی تغییرات بر روی طرح اولیه، یک نمونه آب شیرین کن طراحی گردیده است. پس از طراحی آب شیرین کن مذکور به کمک نرم افزار ansys fluent این طرح مدل شده و تعدادی از پارامترهای موثر در کارایی این طرح ارزیابی گردیده است. پارامترهای بررسی شده عبارتند از: • شدت تابش خورشیدی متفاوت در طول روز • فاصله اواپراتور از کندانسور • دمای ورودی آب تغذیه • ضخامت دیواره کندانسور • دبی آب تغذیه در کنار بررسی تاثیر این پارامترها، برخی اطلاعات دیگر نیز از قبیل دماهای نقاط مختلف کندانسور و اواپراتور ذکر گردیده است. در نهایت شرایط بهینه عملکردی ارایه شده است. در این بررسی به کمک نرم افزار ansys fluent به مدل سازی یک طرح آب شیرین کن خورشیدی خانگی ساده به همراه کلکتور خورشیدی که در آن نوآوری شده است، پرداخته شده است. این انتخاب بر اساس فاکتورهای بیان شده صورت گرفته، زاویه بین اواپراتور و کندانسور این طرح با کمی زاویه به شکل تقریبی v تغییر شکل یافته است. کندانسور آن صفحه ای انتخاب شده است آب سرد از بین دو صفحه موازی با ضخامت معین عبور کرده و با گرفتن حرارت بخار گرم شده و به صورت پیش گرم وارد کلکتور می-شود. پس از گرم شدن در کلکتور روی اواپراتور ریخته و وارد فرایند تبخیر-تقطیر می گردد. پس از طراحی آب شیرین کن مذکور به کمک نرم افزار ansys fluent این طرح مدل شده و پارامترهای موثر در کارایی این طرح ارزیابی گردیده است. پارامترهای بررسی شده عبارتند از: شدت تابش خورشیدی متفاوت در طول روز برای دو تابش متوسط w/m2.day 2000 و 3200، فاصله اواپراتور از کندانسور برای مقادیر cm 10-4، دمای ورودی آب تغذیه 50-10 درجه سانتیگراد، ضخامت دیواره کندانسور 2-0.1 میلیمتر و دبی آب تغذیه kg/h 30-15. در این طرح برای کندانسور و اواپراتور از مواد پلیمری و برای مدل سازی کلکتور از یک کلکتور مسطح مدل pg2.0-f/g استفاده شده است. نتایج گرفته شده به این شرح است: فاصله 4 سانتیمتر (کمترین فاصله مدل شده) بهترین فاصله برای میزان تولید بیشتر است. کاهش دمای آب تغذیه ورودی تولید را افزایش می دهد. با کاهش ضخامت دیواره کندانسور و دبی عبوری از دستگاه می توان تولید را افزایش داد. در برخی از شرایط بهینه طی مدل سازی دیده شده است که می توان به تولید 30 lit/m2 در روز دست یافت.

در این پایان نامه پس از جمع آوری اطلاعات بدست آمده از سایت هواشناسی شهرستان تنکابن، و بررسی گیاهانی که هم اکنون در گلخانه مورد نظر نگهداری می شوند، شرایط دمایی مناسب برای آن ها تعیین شده است. و با توجه به تغییرات دما در طول سال و دمایی که همواره باید در داخل گلخانه حفظ شود، اتلاف گرمایی از گلخانه محاسبه شده است. سیستم گرمایشی که برای تامین شرایط متناسب با گیاهان طراحی شده است، دمای هوای داخل گلخانه را باید در محدوده ی دمایی معینی نگاه دارد. برای جلوگیری از اینکه سیستم بزرگتر از اندازه معمول شود، میزان بار گرمایشی مورد نیاز در میانگین حداقل دمای فصل گرمایش در نظر گرفته شده است و از سردترین دما در طول سال استفاده نشده است. چنانچه دمای هوای بیرون کمتر از میانگین دمای حداقل بوده و سیستم قادر به تامین گرمایش مورد نیاز نباشد، دمای گلخانه اندکی کاهش می یابد که با توجه به بررسی های انجام شده، گیاهان گلخانه ای مورد نظر تا کاهش دمای 7 درجه سانتیگراد ، نسبت به دما مورد نظر، را نیز تحمل می کنند و آسیب نمی بینند. هرچند، از رشد مطلوب نیز برخوردار نخواهند بود. سیستم مورد نظر به گونه ای انتخاب شده است که با توجه میزان تابش در سه ماه مختلف از فصل گرمایش ( پاییز ، زمستان و ماه اول بهار)، 70 درصد از بار گرمایشی ماکزیمم در ساعات سرد شب را پمپ حرارتی زمین گرمایی و 30 درصد از بار گرمایشی حداکثری را انرژی ذخیره شده خورشیدی توسط مواد تغییر فاز دهنده در طول روز تامین نماید. و اینکه در چه ساعتی از روز و با چه تابش انرژی گرمایی، بخش اعظم انرژی مورد نیاز گلخانه به طور مستقیم توسط پوشش پلاستیکی آن جذب می شود. با توجه متغیر بودن تابش در طول روز، و هم چنین دماهای مختلف در ساعت های مختلف شبانه روز، چهار حالت عملکردی برای سیستم در نظر گرفته شده است. پس از انتخاب بهینه ترین سیستم از نظر اقتصادی، تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژی برای حالت های مختلف عملکرد سیستم با توجه به ساعات مختلف شبانه روز و دمای هوای بیرون بررسی شده است. میزان صرفه جویی سالانه در مصرف گازوئیل بدست آمده و برای قیمت فعلی گازوئیل در ایران و قیمت های موجود در برخی از کشورهای همسایه، آنالیز اقتصادی صورت گرفته است.

این پایان نامه ، ارائه دهنده یک فرایند بهینه سازی برای یک واحد تولید همزمان همراه با آب شیرین کن می باشد که انرژی الکتریکی ،حرارتی و سرمایشی را همراه با آب مصرفی برای یک ساختمان بیمارستان 200 تخت خوابی فراهم می آورد.ابتدا ترکیب و ساختار ویژه ای برای سیستم تعریف می شود که اجازه انتخاب مناسب سایز تجهیزات طرح را به ما می دهد. سپس با در نظر گرفتن استراتژی کارکرد مختلف ،اقدام به بهینه سازی طرح می شود. برای بررسی اثرات انتخاب استراتژی های مختلف بر روی عملکرد سیستم از مدل برنامه ریزی غیر خطی عدد صحیح استفاده شده است،که قادر است از جنبه های گوناگون کارکرد بهینه سیستم را منعکس کند. با استفاده از نرم افزار gams مدلسازی سیستم صورت پذیرفته است. از میان نتایج حاصل شده نشان می دهد بهترین نتایج مربوط به حالت کارکرد مولد تولید همزمان به صورت پیوسته می باشد. در این حالت مقدار ارزش فعلی و مقدار ذخیره انرژی اولیه به ترتیب برابر با 584 هزار دلار و 24% می باشد ، ظرفیت تولید توان واحد تولید همزمان 435 کیلووات می باشد که نزدیک به 40 درصد ظرفیت تولید خود را به شبکه برق انتقال می دهد.

در این پایان نامه به انجام آنالیز اگزرژی و اکونومی خط لوله 26 اینچ سراسری نفت خام اهواز - ری و مراکز پمپاژ مربوطه می پردازیم. در بخش نخست، راندمان اگزرژی و نیز میزان تخریب اگزرژی برای تک تک اجزاء و نیز کل سیستم در شرایط موجود محاسبه گردیده است. راندمان های انرژی و اگزرژی محاسبه شده برای کل سیستم به ترتیب 68/31 % و 36/16 % می باشند. نتایج نشان می دهند که دودکش توربین های گازی یکی از بخشهایی است که بیشترین میزان تلفات اگزرژی را به خود اختصاص می دهد که این اتلاف از طریق خروج گازهای داغ و تخلیه آنها به محیط اطراف بوده و میزان آن نیز حدود 32/75 مگاوات می باشد. در بخش دوم با بازیافت حرارت موجود در گاز های داغ خروجی از دودکش توربین های گازی و انتقال آن به نفت خام (گرمایش نفت خام)، ویسکوزیته و در نتیجه افت اصطکاکی نفت خام ارسالی در خطوط لوله کاهش می یابد که تا حد چشمگیری توان مصرفی و نیز هزینه های انتقال را کاهش می دهد. این روش منجر به افزایش راندمان های انرژی و اگزرژی کل سیستم می گردد بطوریکه که راندمان های انرژی و اگزرژی کل سیستم به ترتیب به 40/36 % و 23/ 23 % افزایش خواهند یافت.

با توجه به افزایش روزافزون تقاضای انرژی در جامعه جهانی و تجدیدناپذیر بودن بسیاری از منابع در دسترس شامل سوختهای فسیلی، همچنین با در نظر گرفتن آلودگیهای تولید شده توسط این عوامل، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر جهت برون رفت از این بحران بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا انرژی خورشیدی به عنوان یکی از در دسترس ترین منابع تجدیدپذیر توانسته است بین دانشمندان و صاحب نظران عرصه انرژی جایگاه ویژه ای به خود اختصاص دهد. به طبع با عنایت به صنعت تهویه مطبوع به عنوان صنعتی با مصرف انرژی بالا، استفاده از خورشید جهت تهویه مطبوع فضاهای مختلف می تواند از زمینه های مهم استفاده از این انرژی در صنعت باشد. در این گزارش انواع کلکتور خورشیدی به طور کلی به سه دسته کلکتورهای تخت، کلکتورهای لوله خلاء و کلکتورهای متمرکزکننده تقسیم شدند. سپس دمای قابل دسترس، جزئیات ساختمان، چگونگی عملکرد و کابرد هر یک از آنها مورد بررسی قرار گرفت. سیستمهای مختلف سرمایش خورشیدی در نظر گرفته شد و به دو دسته کلی استفاده از حرارت خورشید و تولید انرژی الکتریکی تقسیم گردید که جزئیات هر کدام و زیردسته های آنها مورد مطالعه معرفی شد. پس از مطالعه سیکلهای مختلف سرمایش با تعریفcop حرارتی عملکرد این سیکلها مقایسه گردید و مشخص شد که از هر سیکل در چه شرایطی باید استفاده کرد. در همین راستا اختلاف دمای لیفت به عنوان یک پارامتر معرفی گردید. با توجه به دماهای متفاوتی که هر سیکل نیاز دارد کلکتور مناسب جهت هر یک ازآنها معرفی گردید. سپس سیستمهای مختلف سرمایش خورشیدی، برای یک ساختمان اداری در شهر تهران طراحی شد و پارامترهای نشانگر عملکرد انرژی هر سیکل مورد تحلیل قرار گرفت. در ادامه آنالیز اگزرژی سیستم خورشیدی را مورد توجه قرار دادیم و نرخ تخریب اگزرژی در اجزای مختلف سیکلهای مطروح بدست آمد. در انتها تحلیل اقتصادی و زیست محیطی سیستمهای سرمایش خورشیدی برای این ساختمان مورد مقایسه قرار گرفته است و شرایط آنها درحال حاضر و در پروژه های آتی تا سال 2030 بررسی شد. در پایان ذکر این نکته ضروری است که با توجه به افزایش قیمت حاملهای سوخت در کشورمان و در نظرگرفتن آلودگیهای زیست محیطی ناشی از سوختهای فسیلی موضوع استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی خورشید در صنایع مختلف از جمله تهویه مطبوع باید مد نظر قرارگیرد.

در جهان امروز، هرروزه از اهمیت و کاربرد سوخت های فسیلی و موتورهای احتراقی درون سوز کاسته شده و تکنولوژی های نوینی جایگزین آن ها می شوند. از میان تکنولوژی های مختلف می توان به پیل های سوختی اشاره کرد که به دلیل تولید برق بدون آلودگی زیستی، صوتی و راندمان بسیار بالا... در دهه اخیر از اهمیت فوق العاده ای برخوردار شده اند. از میان انواع مختلف پیل های سوختی، پیل سوختی پلیمری به دلیل کاربرد فراوانی که به منظور استفاده در سیستم های تولید همزمان برق و حرارت و خودروهای هیبریدی دارند از اهمیت فوق العاده ای برخوردار می باشند. سوخت مورد نیاز پیل های سوختی هیدروژن می باشد که به روش های مختلفی قادر به تهیه می باشد. یکی از مرسوم ترین روش ها که از نقطه نظر اقتصادی به سایر روش ها ارجحیت دارد، فرایند تبدیل گاز شهری به هیدروژن می باشد. به دلیل اهمیتی که این سیستم دارد، در این پروژه کارایی قسمت های مختلف چنین سیکلی با استفاده از آنالیز اگزرژی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از دو نرم افزار aspen hysys و نرم افزار کد نویسی ees سیکل پیل سوختی به همراه رفرمر شبیه سازی شده و در نهایت میزان تخریب اگزرژی و راندمان اگزرژی هر قسمت به طور جداگانه بدست آمده و تأثیر پارامترهایی همچون فشار و دما بر این راندمان بررسی شده است. پیل های سوختی پلیمری به دلیل هزینه اولیه بالایی که دارند، به تولید انبوه نرسیده اند. لازم به ذکر است که قیمت اولیه این سیستم ها در سال های اخیر روند نزولی داشته است و به طور کلی کمتر از سایر پیل های سوختی می باشد. بنابراین یک ارزیابی اقتصادی بسیار جامع در مورد سیستم های تولید همزمان برق و حرارت بر پایه محرک اولیه پیل سوختی پلیمری و بررسی جواب های حاصله برای افق های بلند مدت، دید بسیار گسترده ای به سرمایه گذاران در زمینه سرمایه گذاری در این زمینه را خواهد داد. از این رو یک مدل بهینه سازی در نرم افزار gams تهیه شده است. در نهایت جواب های حاصله با توجه به روند قیمتی پیل سوختی پلیمری در آینده آنالیز حساسیت شده است.

امروزه تمام تلاش های مهندسی بر روی حداکثر سازی و بهره گیری موثر از منابع انرژی موجود متمرکز شده است. تامین انرژی با توجه به کمبود منابع عمومی انرژی در خیلی از کشورها از یک سو و قیمت بالای انرژی از سوی دیگر، در سراسر جهان به یک موضوع حیاتی تبدیل شده است. به همین جهت دو موضوع مطرح می شود یکی استفاده بهینه از منابع انرژی موجود و دیگری ذخیره سازی انرژی در مقیاس هرچه وسیعتر. از سوی دیگر قوانین منع انتشار آلاینده هایی مثل دی اکسیدکربن و اثرات گلخانه ای آن و جریمه های سنگینی که برای آن در نظر گرفته می شود، طراحان سیستم های انرژی را مجاب به طراحی سیستم هایی با حداکثر راندمان و کمترین آلایندگی می-کند. این مباحث موجب ایجاد سیستم های ذخیره سازی انرژی الکتریکی در مقیاس بزرگ نیروگاهی می شود. از جمله این سیستم ها، سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده می باشد. در این سیستم که متشکل از کمپرسور، مخزن ذخیره و اکسپندر (توربین) است، وقتی شبکه در حالت اوج بار قرار ندارد و بنابراین قیمت برق ارزان است، شبکه برق، کمپرسور را تغذیه کرده و کمپرسور، هوای فشرده را در مخزن زیر زمینی بسیار بزرگ ذخیره می کند. هنگامی که شبکه در حالت اوج مصرف قرار گرفت، هوای ذخیره شده در دسترس توربین قرار می گیرد تا برق مورد نیاز در شرایط اوج بار را تامین کند. در این سیستم چون کمپرسور از توربین جداست، بنابراین تمام توان تولیدی توربین به ژنراتور تحویل می شود. راندمان این سیستم نسبت به توربین های گاز متداول بیشتر و آلایندگی این سیستم نیز بسیار کمتر است. با توجه به اینکه مخزن ذخیره هوای فشرده یکی از اجزای مهم این سیستم است که نوع آن بر عملکرد سیستم تاثیر بسزایی دارد، لذا هدف اصلی این پروژه مدلسازی ترمودینامیکی سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده با مخزن فشار ثابت و حجم ثابت (فشار متغیر) می-باشد. برای انجام این کار از نرم افزار کد نویسی ees استفاده شده است و نتایج حاصل از آنالیز انرژی و اگزرژی ارائه شده است. این نتایج حاکی از عملکرد بهتر سیستم با مخزن فشار ثابت است بطوری که در این حالت ذخیره سازی هوا در دمای پائین تر و فشار بالاتری انجام می شود که چگالی ذخیره انرژی بالاتر را بدنبال دارد. همچنین راندمان حرارتی نیروگاه با مخزن فشار ثابت بیشتر از راندمان حرارتی نیروگاه با مخزن حجم ثابت بدست می آید. بررسی تاثیر بکارگیری ریکوپراتوری با کارایی 70% در سیکل نیروگاه ذخیره سازی انرژی هوای فشرده، کاهش 25% در مصرف سوخت نیروگاه را نشان می دهد. انجام آنالیز اگزرژی نشان می دهد که اولاً بیشترین تخریب اگزرژی در محفظه های احتراق وجود دارد و ثانیاً تخریب اگزرژی برای مخزن فشار ثابت کمتر از مخزن حجم ثابت است. همچنین محاسبه راندمان اگزرژی سیکل در فاز تولید برای دو حالت، حاکی از آن است که راندمان اگزرژی برای نیروگاه ذخیره سازی انرژی هوای فشرده با مخزن فشار ثابت حدوداً 4% از راندمان اگزرژی نیروگاه با مخزن حجم ثابت بیشتر است.

پارازیتوئیدها گروه موفقی از دشمنان طبیعی هستند که همواره مورد توجه متخصصین به منظور کنترل آفات بوده اند. بهره گیری از این دشمنان طبیعی در کنترل آفات نیازمند دانستن برهمکنش آنها با میزبان است. در این مطالعه برخی از ویژگی های زیستی در جمعیت ماده زای زنبور پارازیتوئیدlysiphlebus fabarum (marshall) (hymenoptera: aphidiidae) در مراحل مختلف پورگی شته سیاه باقلا،aphis fabae scopoli ، ارزیابی شد. همچنین بهترین شاخص برای کنترل کیفی زنبور پارازیتوئید و تاثیر اندازه بدن پارازیتوئید بر رفتار کاوشگری مورد بررسی قرار گرفت (دمای 1 ± 21 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 70-60% و دوره روشنایی به تاریکی (8:16)). براساس نتایج به دست آمده، رشدونمو زنبور در پوره سن دوم میزبان باعث تولید نتاج با ویژگی های زیستی مطلوب تری نسبت به سایر مراحل رشدی شته شد، به طوری که زنبورها در این مرحله پورگی دارای بیشترین اندازه بدن، بیشترین اندازه تخمدان و بار تخم در زمان ظهور و همچنین دارای دوره رشدی نسبتاَ کوتاهی بودند. اندازه گیری ویژگی های مرفومتریک مختلف در زنبور نشان داد که طول ساق پای عقب و عرض کپسول سر شاخص های مطلوبی برای اندازه گیری طول بدن بودند. علاوه براین نتایج نشان داد که عرض کپسول سر پارامتر بهتری برای پیش بینی بارتخم در زنبور بود. بررسی رفتار کاوشگری در زنبورهای با اندازه های مختلف نشان داد که اندازه بدن تاثیری در تخصیص زمان به رفتارهای مختلف زنبور نداشت، با این حال زنبورهای بزرگ تر کمتر باعث بروز رفتارهای دفاعی میزبان و همچنین کمتر تحت تاثیر این رفتارهای دفاعی قرار گرفتند. علاوه براین زنبور بزرگ نسبت به زنبور کوچک عملکرد بهتری در دریافت مستقیم عسلک از شته داشت. بررسی رفتارهای دفاعی میزبان نشان داد که پوره سن دوم شته نسبت به پوره سن چهارم رفتارهای دفاعی بیشتری از خود نشان می دهد. براساس نتایج این مطالعه پوره سن دوم شته برای پرورش انبوه زنبور ارحجیت دارد، چراکه بهترین ویژگی های زیستی در این دوره رشدی دیده شدند. علاوه براین از عرض کپسول سر می توان به عنوان شاخصی برای کنترل کیفی جمعیت ماده زای زنبور l. fabarum بهره جست.

اهمیت هیدروژن به عنوان سوخت به اندازه ای است که آن را سوخت قرن آینده می دانند. این اهمیت به دلایل متعددی مانند راندمان احتراق بالا، ارزش حرارتی بالا و مهمتر از همه عدم آلایندگی در اثر احتراق می باشد. اما به منظور استفاده از هیدروژن بعنوان سوخت، محدودیت هایی در مراحل تولید، ذخیره سازی و انتقال آن وجود دارد. یکی از مهمترین موانع برای استفاده از هیدروژن به عنوان منبع انرژی این است که فرآیند تولید آن به سادگی امکان پذیر نیست و فرآیند تولید آن به روش smr (steam methane reforming) که عمومی ترین روش تولید در مقیاس بزرگ است، نیازمند صرف انرژی حرارتی و دمای بالا می باشد. این پروژه بر آن شده است که با ترکیب فرآیند تولید هیدروژن به روش smr با چرخ? نیروگاه سیکل ترکیبی، یک سیستم انر‍ژی جدید ارائه کند که تلفات انرژی کمتری داشته باشد و بدین ترتیب راندمان بالاتری نسبت به هر کدام از سیستم های قبل داشته باشد. در سیستم انرژی جدید بخار آب مورد نیاز رفورمینگ از زیرکش توربین بخار تامین می شود. بخش عمد? حرارت مورد نیاز کور? تبدیل از دود خروجی توربین گاز تامین می شود و سپس حرارت دود خروجی کور? تبدیل، در بویلر بازیاب بازیابی می شود. گاز غنی از هیدروژن تولیدی در خلال رفورمینگ بجای گاز طبیعی در محفظ? احتراق توربین گاز استفاده می شود. در نهایت سیستم انرژی جدید توان الکتریکی و هیدروژن خالص تولید می کند. سیستم انرژی طراحی شده توسط نرم افزار ees مدلسازی شد. برای ارزیابی عملکرد سیستم انرژی جدید، ابتدا نتایج حاصل از مدلسازی، با سیستم های انرژی مرجع(سیکل ترکیبی و smr) مورد مقایسه قرار گرفت و این نتیجه بدست آمد که با ترکیب یک نیروگاه سیکل ترکیبی با فرآیند تولید هیدروژن به روش smr می توان راندمان را به میزان قابل توجهی افرایش داد. در حالی که راندمان سیکل ترکیبی 48 درصد و راندمان سیستم smr، 67 درصد بود، راندمان سیستم جدید به 75 درصد رسید. نسبت صرفه جویی مصرف سوخت برای سیستم انرژی جدید نسبت به سیستم های مرجع 21 درصد حاصل شد. در واقع این نتیجه حاصل شد که چنانچه با مجتمع سازی نیروگاه سیکل ترکیبی با واحد تولید هیدروژن سیستم جدید پیشنهادی ایجاد گردد، می تواند با انرژی ورودی کمتری نسبت به مجموع دو سیستم قبل، همان میزان هیدروژن و توان الکتریکی را تولید نماید. در قسمت بعدی پروژه با انجام آنالیز اگزرژی سیستم جدید مشخص شد که بیشترین میزان تخریب اگزرژی در ریفورمر و محفظ? احتراق توربین گاز می باشد که به ترتیب 43 و 20 درصد از کل تخریب اگزرژی صورت گرفته در سیستم در آنها صورت می گیرد. در نهایت تاثیر تغییرات پارامتر های ورودی، بر عملکرد سیستم انرژی جدید مورد بررسی قرار گرفت. ملاحظه گردید که با افزایش ماکزیمم دمای سیکل نسبت صرفه جویی مصرف سوخت به میزان قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. این موضوع این نوید را می دهد که با پیشرفت تکنولوژی و افزایش ماکزیمم دمای سیکل های نیروگاهی، استفاده از سیستم انرژی پیشنهادی به صرفه تر نیز خواهد شد.

امروزه عوامل بسیاری از جمله گسترش فزاینده ی نیاز به انرژی، محدودیت منابع فسیلی، فاجعه ی آلودگی زیست محیطی ناشی از سوخت موادفسیلی، گرم شدن هوا و اثر گلخانه ای، لزوم تعادل پخش گازهای آلاینده و بسیاری از عوامل دیگر، سبب رویکرد دوباره ی علم به انرژی های تجدیدپذیر طبیعی شده است. از طرف دیگر تولیدانرژی الکتریکی در مقیاس بزرگ و انتقال آن به مصرف کنندگان تلفات زیادی به همراه دارد. همچنین نیروگاه های بزرگ تولید برق به دلیل ظرفیت و حجم تولید زیاد علاوه بر داشتن هزینه های زیاد در سرمایه گذاری، نصب و راه اندازی و نیز تعمیر و نگهداری، غالبااز راندمان الکتریکی پایینی برخوردارند.دراین میان استفاده از سیستم های تولید پراکنده ی همزمان از راه کارهای موثر می باشد. ایران با عرض جغرافیایی 25 الی 45 درجهت شمالی ازجمله مناطق مناسب از نظر تابش خورشید و استفاده از سیستم های فتوولتائیک می باشد. اما محدودیت آن هزینه بالا، نوسانی و غیرقابل پیش بینی بودن در شرایط ابری می باشد که باعث می شود این سیستم ها به تنهایی برای تولید برق قابل استفاده نباشد. اما اگر چنین سیستمی با سایر تولیدکنندگان انرژی یا منابع ذخیره ساز، که بتوانند در شب و یا زمان هایی که ابر وجود دارد انرژی مورد نیاز را تامین کنند، تجمیع شود می تواند بطور مطلوبی در سیستم های تولید پراکنده مورد استفاده قرار گیرد. موتورهای گازسوز یکی دیگر از تجهیزات تولید برق می باشند که دارای ظرفیت های گوناگونی بوده و قیمت تمام شده برق آن نسبت به دیگر سیستم های تولید پراکنده پایین تر می باشد و همچنین با توجه به شرایط مناسب گاز در ایران انتخاب شده است. در این پایان نامه هدف طراحی و بهره برداری بهینه از سیستم هیبریدی فتوولتائیک و موتور گازسوز جهت تامین برق و حرارت می باشد. برای این منظور ابتدا پیکربندی مناسب سیستم پیشنهاد شده است. فرض شده است که سیستم هیبریدی به شبکه برق سراسری متصل می باشد و امکان خرید و فروش برق به شبکه وجود دارد. همچنین سیستم دارای یک بویلر کمکی می باشد تا در همه شرایط پاسخگوی دیماند مصرفی حرارتی باشد.بهینه سازی براساس کمینه کردن هزینه ها و نرخ بازگشت سرمایه انجام شده است. سه روش برای برنامه ریزی و بهره برداری سیستم تولید همزمان در نظر گرفته شده است. روش اول، استفاده از سیستم تولید همزمان به عنوان تامین کننده نیاز حرارتی (ftl) است. روش دوم، استفاده از سیستم تولید همزمان به عنوان تامین کننده نیاز الکتریکی (fel) و روش سوم، استفاده از سیستم تولید همزمان به عنوان تامین کننده نیاز الکتریکی و حرارتی به طور بهینه است. پس از پیاده سازی روش های گفته شده، پیکربندی مناسب برای محرک اولیه و بویلر کمکی مشخص شده است. تمامی مدل ها، خطی آمیخته با عدد صحیح بوده و با حل کننده cplex.12 در نرم افزار gams حل شده اند.نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش fel دارای هزینه کل بالاتری می باشد.دو روش ftl و بهینه همزمان از نظر پیکر بندی کاملا یکسان بوده و از نظر هزینه ها بسیار به یکدیگر نزدیکند و هزینه بهره برداری بهینه همزمان اندکی کمتر می باشد. پس از مشخص شدن سطح پنل فتوولتائیک، تعداد واحدهای محرک اولیه و بویلر کمکی مناسب برای دوره طراحی به بهره برداری از این پیکربندی در دوره روزانه پرداخته شده است. با توجه به اینکه تابش خورشید پدیده ای تصادفی است و بطور قطع نمی توان آنرا پیش بینی کرد لذا پیکربندی انتخاب شده در دو حالت بدون در نظر گرفتن عدم قطعیت و با در نظر گرفتن آن بهره برداری شده است و تابع هدف کمینه کردن هزینه بهره برداری روزانه می باشد.نتایج نشان می دهد که مقدار هزینه بهره برداری با لحاظ عدم قطعیت، بالاتر از مقدار متناظر با حالت بدون عدم قطعیت است.

به منظور تحلیل تاثیر تغییر بار مزرعه خورشیدی بر عملکرد واحد بخار، آنالیز انرژی و اگزرژی سیکل بخار در بارهای مختلف مزرعه خورشیدی و در دماهای 19 و 16- درجه هوای محیط مورد بررسی قرار گرفته است. این تحلیل نشان می دهد که مزرعه خورشیدی، بویلر بازیاب و توربین بخار، به ترتیب مهمترین منابع تلفات اگزرژی در سیکل بخارند. استفاده از انرژی خورشیدی سبب افزایش قابل توجه کار تولیدی سیکل بخار می گردد. از سوی دیگر به دلیل تلفات مجموعه کلکتورها و رسیورها، با افزایش بار مزرعه خورشیدی، میزان تلفات اگزرژی مزرعه افزایش یافته و راندمان انرژی و اگزرژی سیکل بخار کاهش می یابد. به منظور بررسی تاثیر تغییر دمای هوای محیط، عملکرد واحد بخار در چهار دمای مختلف محیط و در بارهای مختلف مزرعه خورشیدی مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج این بررسی نشان می دهد که با دور شدن از دمای طراحی 19 درجه سانتیگراد، راندمان انرژی و اگزرژی واحد بخار کاهش می یابد. با بررسی عملکرد واحد بخار در بارهای صفر، سی و صد درصد مشعل کمکی، مشخص شد که استفاده از مشعل کمکی تا 17 درصد کار خالص تولیدی را افزایش داده، اما باعث افت راندمان انرژی و اگزرژی واحد بخار می شود. بررسی کارکرد بویلر بازیاب در بار پاره ای 60 درصد و بار کامل 100 درصد و تاثیر آن بر عملکرد نیروگاه نشان می دهد که کارکرد پاره ای بویلر بازیاب، علاوه برکاهش کار خالص تولیدی، سبب افت راندمان انرژی و اگزرژی سیکل بخار می شود. در میان المانهای بویلر بازیاب، همواره مهمترین تلفات در اواپراتورهای فشار بالا و فشار پایین و سوپرهیتر شماره 1 رخ می دهد. این در حالیست که مشعل کمکی نیز درصورت استفاده، یکی از منابع اصلی تخریب اگزرژی است. با افزایش بار مزرعه خورشیدی، بخشی از وظیفه تولید بخار توسط بویلر بازیاب به سیکل خورشیدی محول شده و میزان تلفات اگزرژی اواپراتور فشار بالا و بویلر بازیاب کاهش می یابد.

تولید همزمان آب و برق که یکی از روشهای تولید همزمان برق و حرارت است، در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا اجزای اصلی سیکل شامل توربین گاز، بویلر بازیاب و آب شیرینکن معرفی شده و روابط حاکم بر آن ها آورده شده و ارتباط این اجزا شرح داده شده است. برای مدلسازی ترمودینامیکی چرخه، یک نرم افزار تهیه شده است که در آن محاسبات ترمودینامیکی اجزای اصلی و محاسبات کل چرخه انجام می شود. سنجش اعتبار نرم افزار به صورت مرحله به مرحله انجام شده است. یعنی در مرحله اول اعتبار مدل سازی توربین گاز و سپس اعتبار محاسبات بخش طراحی بویلر بازیاب حرارت در مقایسه با مقادیر ارائه شده در کتاب ها و کاتالوگ های شرکت های سازنده ارزیابی شده است و از صحت محاسبات نرم افزار در این بخش ها اطمینان حاصل شده-است. در مرحله ی بعد نتایج مدل سازی نرم افزار برای آب شیرین کن medtvc با نتایج چهار پلنت موجود مورد مقایسه واقع شده-است. اثر تغییر پارامترهای مهم بر عملکرد آب شیرینکن بررسی شدهاست. نتایج نشان میدهد که برای افزایش ضریب عملکرد آب شیرینکن و در تیجه راندمان کلی چرخه، می توان پارامترهایی نظیر فشار بخار، تعداد افکت ها و محل مکش بخار از داخل افکتها به سوی ترموکمپرسور را بهینه کرد. همچنین با استفاده از نرم افزار تولید شده، نتایج مدل سازی کل سیکل برای سیکل تولید همزمان آب و برق جزیره ی قشم با مقادیر واقعی این پلنت که توسط سازندگان تجهیزات مختلف گزارش شده، مقایسه شده است و پیشنهاداتی برای عملکرد بهتر چرخه ارائه شده است.

در این مطالعه، به طراحی و بررسی فنی و اقتصادی سیستم بازیافت حرارت اتلافی و سیستم موتورگازسوز به منظور تولید توان الکتریکی در واحد 8 کارخانه سیمان تهران پرداخته شده است. روش کار به این صورت است که ابتدا با انجام آنالیزهای انرژی و اگزرژی بر روی فرآیند تولید سیمان و محاسبه بازده قانون اول و دوم ترمودینامیک، میزان اتلافات انرژی در نقاط مختلف پروسه تولید سیمان برآورد شده است و پتانسیل های بازیافت انرژی از نقاط مختلف محاسبه گردیده است. در این پژوهش دو نوع سیستم بازیافت حرارت اتلافی، طراحی شده است. در طرح اول تنها از یک بویلر بازیاب حرارت استفاده شده است و مجموع گازهای خروجی از پیش گرمکن وگریت کولر بعد از مخلوط شدن در محفظه اختلاط وارد آن می شود. در طرح دوم گازهای خروجی از پیش گرمکن وارد بویلر بازیاب شماره 1 و هوای خروجی کولر وارد بویلر بازیاب شماره 2 شده و نهایتا بخار تولیدی توسط هر بویلر بازیاب در محفظه اختلاط با یکدیگر مخلوط شده و وارد توربین بخار می شود. محاسبات سیستم بازیافت حرارت در هر دو طرح به زبان برنامه نویسی فرترن کدنویسی شده است و در قالب یک محیط گرافیکی در اختیار کاربران قرار گرفته است و در انتها با مقایسه-های فنی، طرح برتر سیستم بازیافت حرارت انتخاب شده است. در این پژوهش به بررسی و طراحی سیستم موتورگازسوز نیز پرداخته شده است. محاسبات طراحی سیستم موتورگازسوز به زبان برنامه نویسی فرترن کدنویسی شده است و در قالب نرم افزار در اختیار کاربران قرار گرفته است. شایان ذکر است که محاسبات موتور گازسوز شامل محاسبات تامین گرمایش محیطی مجموعه نیز بوده که همگی در کد برنامه نویسی شده، لحاظ گردیده است. بخش سوم مورد تحلیل، سیستم موتورگازسوز+ سیستم بازیافت حرارت آن می باشد ،که بطور کامل در کد برنامه نویسی به آن پرداخته شده است. در این مطالعه، میزان کاهش تولید کربن دی اکسید بر اساس پیاده سازی سناریوهای سیستم بازیافت حرارت، موتورگازسوز و موتورگازسوز+ سیستم بازیافت حرارت محاسبه شده است و در نهایت عایدی پروژه با توجه به مقررات مکانیسم توسعه پاک محاسبه شده است. در قسمت آخر پژوهش، برای تحلیل اقتصادی هر 3 سناریو مطرح شده، دو حالت با در نظر گرفتن در آمد حاصل از مکانیزم توسعه پاک و بدون در نظر گرفتن آن انجام شده است. با مقایسه پارامترهای حاصل شده از تحلیل اقتصادی، سناریو برتر جهت انجام پروژه در واحد 8 کارخانه سیمان انتخاب شده است.

در دنیای امروزی به علت افزایش تقاضای انرژی، توجه به سیستم های هیبریدی که قادر است به صورت همزمان تولید چند نوع محصول متفاوت از جمله سرمایش، گرمایش، قدرت، هیدروژن، آب تصفیه شده و آب گرم می نمایند، بیشتر شده است. در این پایان نامه به مدل سازی سیستم هیبریدی متشکل از پنل خورشیدی، الکترولیز، پیل سوختی و چیلر جذبی پرداخته شده است. مدل سازی ترمودینامیکی و آنالیز اگزرژی سیستم در ابتدا انجام شده تا خواص ترمودینامیکی در نقاط مختلف سیکل به دست آید. با داشتن خواص ترمودینامیکی مانند آنتالپی و آنتروپی، مقادیر اگزرژی در تمام نقاط به دست می آید و با نوشتن معادلات بالانس اگزرژی، تلفات اگزرژی برای هر یک از اجزا سیکل محاسبه می شود. برای درک بهتر سیستم هیبریدی آنالیز اقتصادی و بهینه سازی سیکل انجام می گیرد و قیمت کلی سیستم و مقادیر بهینه توابع هدف محاسبه می شود. هدف از انجام آنالیز اقتصادی محاسبه قیمت اجزا سیستم و هدف از بهینه سازی، پیدا کردن نقطه ای است که در آن هم زمان هر دو تابع هدف یعنی بازده اگزرژی و نرخ هزینه کلی سیستم بهینه شود. در انتها برای مشاهده و بررسی دقیق تر تاثیر متغیرهای طراحی بر روی توابع هدف، آنالیز حساسیت بر روی سیستم نیز انجام گردید. مدل سازی در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار matlab انجام گرفته است. تمامی اجزا به صورت کد در نرم افزار matlab نوشته شده است. نتایج مربوط به مدل سازی پنل خورشیدی برای آب و هوای شهر تهران بررسی شده است و جهت مدلسازی پنل خورشیدی از نرم افزار transys نیز بهره گرفته شده است. نتیجه حاصل از مدل سازی ترمودینامیکی و اگزرژی سیکل نشان می دهد که مقدار میانگین کلی تولید الکتریسیته، 1.2 کیلو وات و مقدار تولید سرمایش چیلر جذبی، 1.1 کیلو وات می باشد. علاوه بر این نتایج نشان می دهد بازده انرژی و اگزرژی 29% و 31% می باشد. همچنین نتایج نشان داد تلفات اگزرژی در پنل خورشیدی بیش ترین مقدار را به خود اختصاص می دهد و بعد از آن، پیل سوختی، الکترولیز و چیلر جذبی به ترتیب دارای بیش ترین مقدار تلفات اگزرژی هستند. بهینه سازی دو هدفه نشان می دهد که مقدار مینیمم بازده اگزرژی (0.0192) و مقدار ماکزیمم بازده اگزرژی (0.3950) است. اگرچه تمام نقاط روی منحنی پرتو بهینه هستند، اما نقطه c (دارای بازده اگزرژی 0.3950 و قیمت کلی 0.4952 دلار بر ساعت) می تواند به عنوان نقطه بهینه سازی در نظر گرفته شود.

در این پایان نامه آنالیز اگزرژی،اگزرژی اقتصادی وزیست محیطی بر روی سیکل بخار نیروگاه نکاء صورت گرفت.در قسمت اول مدل ترمودینامیکی سیکل در نظر گرفته شدو انالیز اگزرژی واگزرژی اقتصادی برای تک تک اجزای سیکل صورت گرفته شد.بویلر دارای بیشترین تخریب اگزرژی به دلیل فعل وانفعالات شیمیایی احتراق وهمچنین اختلاف دمای جریان سرد وگرم می باشد که86% کل تخریب اگزرژی در بویلر و8% در توربین ومابقی به ترتیب در کندانسور،هیتر وپمپ صورت می گیرد.سپس تاثیر عواملی چون تغییر بار نیروگاه بر راندمان اگزرژی،تخریب اگزرژی وهمچنین هزینه تولید برق مورد بررسی قرار گرفت نتایج نشان می دهد تخریب اگزرژی،راندمان اگزرژی و هزینه برق با افزایش بار افزایش می یابدوهمچنین با افزایش دمای ورودی به بویلر در بارهای مختلف راندمان اگزرژی نیز افزایش می یابد.در مرحله بعدی تاثیر هوای اضافه بر راندمان اگزرژی و انتشار مورد بررسی قرار گرفت.نتایج نشان می دهد که با افزایش درصد هوای اضافه تا مقدار 30% راندمان اگزرژی افزایش می یابد ولی بعد از ان راندمان اگزرژی شروع به کاهش می کند.علاوه بر این افزایش درصد هوای اضافه باعث کاهش انتشار نیز می شود ولی تخریب اگزرژی را افزایش می دهد.بهینه سازی با در نظر گرفتن توابع هدف راندمان اگزرژی،مقدار انتشار co2 بر مگاوات تولیدی،وسه تابع قیمت برق تولیدی، شامل(قیمت تخریب اگزرژی،تعمیرونگه داری،سوخت.وقیمت تخریب الاینده های co,nox وقیمت برق کل شامل تمام موارد بیان شده) با یکدیگر مقایسه شده وبهترین توابع قیمت نیز مشخص شد.در نهایت با معرفی سه تابع هدف؛راندمان اگزرژی،هزینه برق تولیدی کل(هزینه سوخت،تعمیرونگه داری،تخریب اگزرژی،انتشار nox ,co...)ومیزان برمگاوات تولیدی نیروگاه؛بهینه سازی به وسیله الگوریتم ژنتیک صورت گرفت ونتایج بهینه سازی در نمودار پرتو به نمایش درامد.نتایج نشان می دهد با انتخاب مقادیر بهینه با توجه به شرایط کارکردی نیروگاه در حالت فعلی (دمای 35 درجه سانتی گراد) می توان راندمان حرارتی و اگزرژی را به ترتیب 6/6%، 37/13% افزایش و هزینه تولید برق(قیمت تخریب اگزرژی،تعمیرونگه داری،سوخت) و هزینه ی اثرات زیست محیطی به ترتیب 25/36% ، 71/35% کاهش داد.

چکیده در دنیای امروز نگاه استراتژیک به انرژی و برنامه ریزی بلندمدت برای آن با هدف بهینه یابی و مدیریت سیستمهای اقتصاد-انرژی جزو اولویت های اساسی دولتها به شمار می آید. دولتهای کشور های پیشرفته به فکر تولید مدل هایی برای شبیه سازی و بهینه سازی بخش انرژی افتاده اند و به همین منظور از روش های مختلفی استفاده نموده اند. مدل سازی سهم بازار انواع خودروها یکی از ابزارهای برآورد تقاضای انرزی مصرفی در بخش حمل و نقل به شمار می رود. تحلیل پویایی سیستم ها یکی از ابزارهای مدل سازی ریاضی است که به واسطه توان بالای آن در کمّی نمودن مفاهیم کیفی و همچنین به دلیل نگاه علی و معلولی به پدیده ها از قابلیت بالایی در مدل نمودن مسائل پیچیده برخوردار است. این روش بر پایه مفاهیم مهندسی کنترل و ساختار مدارهای کنترلی بنانهاده شده است که در این گزارش به مدل سازی انرژی بخش حمل ونقل و برآورد سهم بازار انواع خودروها توسط این روش پرداخته شده است. با لحاظ نمودن نرخ رشد تولید ناخالص داخلی 6/3 % و نرخ رشد قیمت نفت خام 4/2 % به عنوان سناریو مرجع، سهم بازار خودروهای بنزینی در سال پایه از 76% به 59%در سال 1420 کاهش یافته و این سهم با خودروهای سوخت جایگزین، جایگزین می گردد و سهم هر یک از 0% در سال پایه به ترتیب، دیزل: 10% ، هیبرید الکتریک ها:5/5 % ، پلاگین هیبریدها: 2 %، الکتریکی:2/1 %، گازسوز: 7% و پیل سوختی : 7/0 % افزایش می یابد. همچنین نفوذ 2000 جایگاه های سوخت های هیدروژن و الکتریکی تا سال 1420 ، افزایش مصرف کلیه سوخت ها، اعم از فسیلی و جایگزین و بالطبع افزایش تولید گازهای گلخانه ای توسط خودروها بجز خودروهای الکتریکی و هیدروژنی از دیگر نتایج مدل در سناریو مرجع می باشند. تحلیل حساسیت مدل، علاوه بر سناریوی مرجع، توسط 3 سناریو دیگر بررسی شده است. سناریوسازی ها با توجه به مقایسه ی تأثیر دو پارامتر نرخ رشد قیمت نفت خام و نرخ رشد gdp مطرح گردیده اند. در نتیجه، افزایش نرخ رشد gdp و افزایش نرخ رشد قیمت نفت خام، هر دو منجر به نفوذ بیشتر خودروهای با سوخت جایگزین و کاهش سهم خودروهای سوخت فسیلی می شوند.

امروزه یک گزینه برای تأمین انرژی مورد نیاز آب شیرین کن های حرارتی، ترکیب آن ها با سیکل های تولید توان به عنوان نیروگاه های دو منظوره است. در این پژوهش یک سیستم ترکیبی شامل پیل سوختی اکسید جامد، توربین گازی، بویلر بازیاب حرارت و آب شیرین کن حرارتی چند مرحله ای پیشنهاد گردید. با استفاده از نرم افزار متلب، به مدل سازی ترمودینامیکی، آنالیز اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی سیکل پیشنهادی پرداخته شد. انتخاب آنالیزهای مختلف بر روی سیکل پیشنهادی موجب یک نتیجه گیری جامع از آن خواهد شد که با در نظر گرفتن تمامی جوانب می توان سیکل مورد نظر را از لحاظ فنی و اقتصادی با دیگر سیکل ها مقایسه نمود. ظرفیت الکتریکی این سامانه 3/79 گاز در بویلر بازیاب، همچنین تولید آب به وسیله آن در آب شیرین کن از دلایل این افزایش راندمان می باشد. 27% از تخریب اگزرژی سیستم مربوط را به اتاق احتراق بوده و بعد از آن بویلر بازیاب و آب شیرین کن به ترتیب با 7/5% و 17/35% دارای بیشترین تخریب اگزرژی می باشند. همچنین کاربرد پیل سوختی باعث کاهش شدید تخریب اگزرژی در اتاق احتراق و کل سیکل و در مقابل افزایش هزینه های اولیه نیروگاه شده است. در نهایت بهینه سازی چند هدفه بر اساس الگوریتم ژنتیک برای این سیستم انجام شد و نقاط بهینه ی پارامتر های عملکردی برای بویلر بازیاب و آب شیرین کن چند مرحله ای تعیین گردید. نتایج در این تحلیل نشان دادند که استفاده از پیل سوختی با چگالی جریان بیشتر دارای هزینه ی کمتر و تولید آب شیرین بیشتری خواهد بود.

تولید همزمان آب و برق توسط انرژی¬های تجدیدپذیر (renewable energies) و فناوری¬های آب¬شیرین¬کن، پایدارترین و پاک¬ترین روش تأمین برق و آب شیرین برای ساکنان مناطق خشک و نیمه خشک خصوصاً سواحل و جزایر دورافتاده می¬باشد که به منابع کافی آب شیرین دسترسی نداشته و معمولاً از شبکه¬های انتقال برق نیز فاصله زیادی دارند. در این مطالعه، استراتژی مدیریت انرژی برای دو چیدمان یکی متشکل از سلولهای فتوولتائیک- پیل سوختی- آب¬شیرین¬کن اسمز معکوس و دیگری شامل سلول¬های فتوولتائیک- باطری- آب¬شیرین¬کن اسمز معکوس طراحی و معرفی شده است و برای تأمین تقاضای برق مصرفی به صورت ساعتی و نیز تأمین انرژی مورد نیاز برای تولید آب شیرین تعداد مشخصی از ساکنان به صورت روزانه، فلوچارت¬هایی برای هر دو چیدمان طراحی شده و هر کدام از اجزای چیدمان¬ها با هدف کمینه کردن ظرفیت نهایی سایزبندی شده¬اند. در هر دو چیدمان منبع اصلی تأمین توان، سلول¬های فتوولتائیک است؛ اما سیستم ذخیره¬سازی انرژی در دو چیدمان متفاوت می¬باشد. استراتژی مدیریت انرژی بر اساس میزان تابش خورشید در هر زمان و مکان مشخص، میزان مصرف ساعتی برق ساکنان و نیز میزان آب شیرین مصرفی روزانه توسط نرم¬افزار matlab و براساس فلوچارت¬های طراحی شده اجرا شده است و نتایج نشان می¬دهند که این استراتژی توانسته است اولاً کمترین ظرفیت هر عضو چیدمان را برای تأمین کل انرژی مورد نیاز معرفی نماید و ثانیاً انرژی مازاد بر مصرف روزانه را به کمترین مقدار ممکن برساند. به عبارتی دیگر، نتایج نشان می¬دهند که استراتژی معرفی شده توانسته است عملیات سایزینگ را با دقت بالایی انجام دهد به نحوی که هر دو سیستم مورد نظر بصورت دقیق نیازهای مصرف را دنبال می¬کنند. در پایان نیز مقدار npv (net present value) برای هر دو چیدمان محاسبه شده و نسبت به تغییرات قیمت سیستم ذخیره انرژی و نیز نرخ بهره آنالیز حساسیت مربوطه ارائه گشته است. مقدار npv برای هر دو چیدمان نشان می¬دهد که اولاً هزینه تمام شده چنین سیستم¬هایی بسیار بالا می¬باشد و ثانیاً بخش اعظمی از هزینه¬ها مربوط به سیستم ذخیره سازی انرژی الکتریکی است که با وجود اینکه باعث گران شدن قیمت تمام شده می¬شوند، استفاده از آنها بدلیل خاصیت ذاتی برخی از منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر انرژی خورشیدی که همان عدم مداومت در تولید توان است، امری اجتناب ناپذیر می¬باشد. در ضمن نتایج نشان می¬دهند که هزینه سیستم ذخیره باطری در چنین کاربردهایی به مراتب بیشتر از سیستم ذخیره پیل سوختی می¬باشد.

تصفیه خانه های فاضلاب به عنوان یکی از زیرساخت های اصلی شهری شناخته می شود. مطابق استانداردهای زیست محیطی، لجن فاضلاب به عنوان محصول فرعی تصفیه فاضلاب می بایست پیش از دفع تصفیه شده و به کیفیت مناسب برسد که این موضوع عمدتا از طریق یکی از روش های هضم هوازی، هضم بی هوازی، کمپوست سازی و یا سایر روش ها محقق می گردد. با توجه به احداث مدول دوم تصفیه خانه فاضلاب شهر قم، در این تحقیق تلاش شده است تا ابتدا فرآیند هضم بی هوازی معرفی شده و سپس پتانسیل تولید بایوگاز از هضم بی هوازی لجن فاضلاب در این تصفیه خانه بررسی گردد. برآورد حجم بایوگاز به دو روش استفاده از فرمول های ارائه شده در مراجع و مقالات پیشین و هم چنین برآورد از طریق مدلسازی شبکه عصبی با استفاده از داده های تصفیه خانه فاضلاب جنوب تهران انجام شده است و نتیجه این دو روش تنها 7 درصد اختلاف نشان می دهند که قابل قبول می باشد. سپس دو گزینه اصلی یعنی هضم هوازی و هضم بی هوازی از نظر اقتصادی مقایسه شدند که محاسبه دوره بازگشت سرمایه نشان داد که احداث تجهیزات هضم بی هوازی لجن فاضلاب به جای سیستم هوازی، از نظر اقتصادی توجیه پذیر است.