ترجمه فارسی عنوان مقاله
تحلیل های فنی و هزینه ای دو سیستم متفاوت برای ذخیره سازی گرما برای نیروگاه های میکرو CHP مسکونی
عنوان انگلیسی
Technical and cost analyses of two different heat storage systems for residential micro-CHP plants
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
23409 | 2013 | 7 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Applied Thermal Engineering, Available online 26 October 2013
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلیدواژه ها
فهرست علائم
1. مقدمه
2. تحلیل فنی سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی
2.1. مفروضات کلی
شکل 1. طرح کلی سیستم های میکرو CHP.
جدول 1. داده های مربوط به ساختمان ها.
جدول 2. محرک های اصلی و ظرفیت های ذخیره سازی انرژی گرمایی برای خانه تک خانواری.
جدول 3. محرک های اصلی و ظرفیت های ذخیره سازی انرژی گرمایی برای بلوک آپارتمانی.
2.2. ارزیابی فنی سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم
شکل 2. طرح پیکربندی سیستم ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم.
جدول 4. نتایج سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم.
2.3. ارزیابی فنی سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی گرمای نهان
شکل 3. طرحی از پیکربندی سیستم ذخیره سازی انرژی گرمایی گرمای نهان.
جدول 5. خواص ترموفیزیکی تری هیدرات استات سدیم جامد.
جدول 6. نتایج برای سیستم های ذخیره سازی گرمایی گرمای نهان.
3. تحلیل هزینه ای
شکل 4. هزینه های مخازن استوانه ای از جنس فولاد ضد زنگ AISI 316L.
شکل 5. مجموع هزینه های اجزاء سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم (میله چپ) و گرمای نهان (میله راست) برای سیستم های میکرو CHP مربوط به خانه تک خانواری.
شکل 6. مجموع هزینه های اجزاء سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم (میله چپ) و گرمای نهان (میله راست) برای سیستم های میکرو CHP مربوط به بلوک آپارتمانی.
4. نتیجه گیری
کلیدواژه ها
فهرست علائم
1. مقدمه
2. تحلیل فنی سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی
2.1. مفروضات کلی
شکل 1. طرح کلی سیستم های میکرو CHP.
جدول 1. داده های مربوط به ساختمان ها.
جدول 2. محرک های اصلی و ظرفیت های ذخیره سازی انرژی گرمایی برای خانه تک خانواری.
جدول 3. محرک های اصلی و ظرفیت های ذخیره سازی انرژی گرمایی برای بلوک آپارتمانی.
2.2. ارزیابی فنی سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم
شکل 2. طرح پیکربندی سیستم ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم.
جدول 4. نتایج سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم.
2.3. ارزیابی فنی سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی گرمای نهان
شکل 3. طرحی از پیکربندی سیستم ذخیره سازی انرژی گرمایی گرمای نهان.
جدول 5. خواص ترموفیزیکی تری هیدرات استات سدیم جامد.
جدول 6. نتایج برای سیستم های ذخیره سازی گرمایی گرمای نهان.
3. تحلیل هزینه ای
شکل 4. هزینه های مخازن استوانه ای از جنس فولاد ضد زنگ AISI 316L.
شکل 5. مجموع هزینه های اجزاء سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم (میله چپ) و گرمای نهان (میله راست) برای سیستم های میکرو CHP مربوط به خانه تک خانواری.
شکل 6. مجموع هزینه های اجزاء سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم (میله چپ) و گرمای نهان (میله راست) برای سیستم های میکرو CHP مربوط به بلوک آپارتمانی.
4. نتیجه گیری
ترجمه کلمات کلیدی
() - سیستم های میکرو مسکونی -
تجزیه و تحلیل فنی -
تجزیه و تحلیل هزینه -
آب داغ -
گرمای نهان -
مواد تغییر فاز () -
کلمات کلیدی انگلیسی
Residential micro-CHP systems,
Technical analysis,
Cost analysis,
Hot water TES,
Latent heat TES,
Phase change materials (PCM),
ترجمه چکیده
سیستم ذخیره سازی گرما به منزله ی جزئی کلیدی برای نیروگاه های تولید همزمان میکرو است، زیرا اجازه ذخیره سازی انرژی گرمایی مصرف نشده در طی تولید برق را برای مصرف در زمان های بعدی می دهد. با وجود این، به منزله ی هزینه ی اضافی مداومی است که باید به منظور ارزیابی سودآوری سیستم میکرو CHP نسبت به تولید جداگانه در نظر گرفته شود. در این مقاله نتایج تحلیل فنی و هزینه ای دو نوع متفاوت از سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی برای نیروگاه های میکرو CHP مسکونی ارائه می شوند. در واقع، در مقاله حاضر سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم و سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی گرمای نهان برای سیستم های میکرو CHP متفاوتی که انرژی الکتریکی و گرمایی را برای دو ساختمان متفاوت واقع در ایتالیا تولید می کنند مقیاس شده اند. برای هر سیستم میکرو CHP مورد تحلیل، ظرفیت ذخیره سازی انرژی گرمایی کافی بر اساس منطق عملیاتی و بارهای الکتریکی و گرمایی برآورد می شود، و اندازه بندی مخزن استوانه ای و مبدل گرمای سیم پیچی مربوط به هر دو نوع سیستم ذخیره سازی انرژی گرمایی انجام می شود. مقایسه ها از نظر هزینه اجزا بین سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم و سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی گرمای نهان نیز انجام می شوند.
ترجمه مقدمه
کاملا معلوم است که تولید ترکیبی انرژی الکتریکی و گرمایی (CHP) اجازه ی کسب راندمان های تبدیل کلی بالای هر دوی سوخت های مرسوم و تجدید پذیر را می دهد. علاوه بر این، سیستم های تولید انرژی توزیع شده، مانند نیروگاه های میکرو CHP مسکونی، اجازه ی دستیابی به صرفه جویی های بیشتر در انرژی را می دهند، زیرا آنها اجازه جلوگیری از اتلاف های انرژی ناشی از انتقال و توزیع برق را می دهند. این جنبه ها، همراه با ضرورت رعایت محدودیت های پروتکل کیوتو در خصوص صرفه جویی ها در انرژی اولیه و انتشار گازهای گلخانه ای، و با افزایش مداوم هزینه های نفت و گاز طبیعی، در سال های اخیر به توجه زیاد دولت ها، صنایع و پژوهشگران به شناسایی مناسب ترین فناوری ها برای سیستم های میکرو CHP منجر شده اند. امروزه در اروپا رشد تولید همزمان توسط دستور 2004/08/EC اتحادیه اروپا [1] حمایت می شود که هر کشور عضو را به ارزیابی پتانسیل تولید همزمان در کشورشان و ترویج بهره برداری از آن ملزم می کند. در ایتالیا، اساسا دو مشوق اصلی برای تولید همزمان میکرو (Pel < 50 kW) وجود دارد، به عبارتی کاهش مالیات غیر مستقیم بر روی بخشی از گاز طبیعی که برای تولید برق با استفاده از سیستم های CHP مصرف می شود، و مزایای مرتبط با امکان انتشار برق تولید شده، اما بلافاصله مصرف نشده، توسط سیستم CHP در شبکه برق بیرونی برای مصرف در زمان های بعدی به صورت سالانه [3].
در کل، ادغام سیستم ذخیره سازی انرژی گرمایی (سیستم TES) در سیستم CHP اجازه ی انباشت گرمای بازیابی شده از محرک اصلی را در زمانی که برای تاسیسات گرمایی نیاز نیست، برای مصرف در زمان های بعد می دهد. بنابراین، به محرک اصلی اجازه می دهد تا در زمانی که بدون اتلاف گرمای زیاد ممکن یا راحت تر است، تولید برق کند. بنابراین، واضح است که اندازه بندی مناسب سیستم ذخیره سازی انرژی گرمایی برای سیستم CHP باید اندازه محرک اصلی، تقاضای الکتریکی و گرمایی تاسیسات، هزینه های برق و سوخت، و مشوق های ارائه شده توسط کشوری که این سیستم در آن نصب شده است را لحاظ کند.
تحقیق در مورد راهکارهای مقرون به صرفه برای سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی ادغام شده در سیستم های CHP در مقالات اخیر بسیاری انجام شده است، مانند مقالات فراجاکی و همکاران [4] و [5] که بر سودآوری سیستم های CHP در انگلستان متمرکزند، مقالات رن و همکاران [6] و [7] که در آن ها اندازه بندی بهینه ی سیستم های میکرو CHP مسکونی در ژاپن با استفاده از مدل عددی بومی انجام شده است، و مقاله بوگدان و کوپجار [8] که در آن بهبودهای نیروگاه CHP EL-TO Zagreb در کرواسی ناشی از ذخیره سازی انرژی گرمایی ارزیابی شده اند. جدیدترین مطالعات ایتالیایی در مورد موضوع فوق مطالعات بیانچی و همکاران [9] و باربیری و همکاران [10] هستند. در مطالعه اول رهنمودهایی برای ارزیابی ظرفیت بهینه ذخیره سازی انرژی گرمایی در سیستم های میکرو CHP مسکونی ارائه شده اند، در حالی که در مطالعه دیگر محققان یک تحلیل عددی را به منظور ارزیابی تاثیر ذخیره سازی انرژی گرمایی بر سودآوری سیستم های میکرو CHP برای یک بنای مسکونی انجام داده اند.
تا آنجا که به مواد ذخیره سازی انرژی گرمایی مربوط می شود، آب تقریبا در همه سیستم های ذخیره سازی برای نیروگاه های میکرو CHP مسکونی که برق و انرژی گرمایی را برای تاسیسات آب گرم و گرمایش محیط تولید می کنند استفاده می شود. زیرا آب را می توان مستقیما در تاسیسات آب گرم استفاده کرد، عملا هیچ هزینه ای ندارد، گرمای ویژه بالایی دارد، دمای جوش نسبتا بالایی در مقایسه با دماهای کاری تاسیسات آب گرم دارد، و سمی نیست. با وجود این، در سال های اخیر ذخیره سازی انرژی گرمایی گرمای نهان (LHTES)، که معمولا بر گرمای نهان مربوط به گذار فاز جامد-مایع مواد تغییر فاز دهنده (PCM) مانند پارافین، اسیدهای چرب، و هیدرات های نمکی متکی است، توجه زیادی را از طرف محققان و صنایع جلب کرده است، زیرا می تواند چگالی ذخیره سازی انرژی بسیار بالاتری را نسبت به روش ذخیره سازی انرژی گرمایی محسوس فراهم می کند، و در نتیجه می تواند به کاهش سازگار وزن و حجم سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی منجر شود [11] و [12]. تا به امروز، در میان PCM هایی که برای کاربردهای ذخیره سازی انرژی گرمایی برای خرید در دسترس هستند، یکی از امیدوارکننده ترین PCM ها برای سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی مسکونی تری هیدرات استات سدیم است [13]، که به دلیل گرمای نهان ذوب بسیار بالای آن و دمای ذوب حدودا 58 ℃ آن است، که برای کاربرد فوق مناسب هستند.
در ادامه، نتایج تحلیل فنی و تحلیل هزینه ای دو نوع مختلف از سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی برای نیروگاه های میکرو CHP مسکونی ارائه می شوند. در واقع، در این تحلیل، سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم و سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی گرمای نهان که از تری هیدرات استات سدیم استفاده می کنند برای سیستم های میکرو CHP مختلفی که انرژی الکتریکی و گرمایی را برای دو ساختمان مختلف واقع در شمال ایتالیا، یعنی یک خانه تک خانواری و یک بلوک آپارتمانی، تولید می کنند مقیاس شده اند.
برای هر یک از سیستم های میکرو CHP مورد تحلیل، ظرفیت کافی برای ذخیره سازی انرژی گرمایی بر اساس منطق عملیاتی و بارهای الکتریکی و گرمایی برآورد می شود، و اندازه بندی مخازن استوانه ای و مبدل های گرمایی سیم پیچی در خصوص هر دو نوع سیستم ذخیره سازی انرژی گرمایی انجام می شود. مقایسه ها از نظر هزینه اجزا بین سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی آب گرم و سیستم های ذخیره سازی انرژی گرمایی گرمای نهان نیز انجام می شوند.