مدلسازی و کنترل یک سیستم تولید همزمان برق و حرارت با استفاده از پیل سوختی برای مصارف مسکونی

thesis
abstract

افزایش مصرف انرژی الکتریکی یکی از اساسی ترین موضوعات مورد بررسی در کشورهای جهان و به خصوص کشورهای در حال توسعه است. کشور ایران نیز با توجه به قدم گذاشتن در راه توسعه از این قاعده مستثنی نمی باشد. یکی از مهمترین بخشهای مصرف کننده انرژی الکتریکی بخش خانگی است که در ایران سهم این بخش بیش از سایر بخش هاست. توجه به تامین و مدیریت مصرف انرژی الکتریکی در این بخش یکی از اصلی ترین چالشهای پیش روی کشور در راستای توسعه می باشد. در این پایان نامه ابتدا به بررسی سیستمهای کارآمد استفاده از منابع انرژی برای تامین انرژی مورد نیاز بخش خانگی در دو صورت انرژی الکتریکی و انرژی گرمایی پرداخته شده و مفهوم سیستمهای تولید همزمان برق وگرما مطرح می گردد. در ادامه پیوند این سیستم با یکی از جدیدترین تکنولوژیهای تولید انرژی الکتریکی یعنی تکنولوژی پیل سوختی مدنظر قرار می گیرد. با معرفی انواع پیل سوختی، بهترین گزینه از این میان برای کاربری تولید برق و گرما انتخاب شده و سپس به مدلسازی یک سیستم تولید همزمان برق وگرما بر پایه پیل سوختی پرداخته می شود. در آخر نیز کنترل این سیستم بررسی شده و نتایج آن ارائه خواهد شد. در ابتدا برای دنبال یابی خروجی با استفاده از تکنیک lqr خروجیها دنبال میشوند و بعد با بکارگیری یک تخمین گر حالت، حالتهای سیستم تخمین زده و در نهایت عملکرد آن روی سیستم بررسی خواهد شد. با بررسی نتایج دیده میشود که کنترل کننده بکارگرفته شده برای اهداف کنترلی که برطرف کردن مشکل کمبود هیدروژن و کنترل دمای پیل سوختی است، بخوبی عمل کرده و اهداف کنترلی ما را دنبال خواهد کرد، که با اعمال کنترل کننده مورد نظر، دمای ریفرمر از حد مورد نظر که باعث آسیب رساندن به آن میشود بالا نرفته و همچنین پیل سوختی دچار کمبود هیدروژن نمیشود.

similar resources

امکان سنجی فنی و اقتصادی استفاده از سیستم ترکیبی فتوولتاییک و پیل سوختی جهت تولید همزمان برق و حرارت در یک واحد مسکونی در شرق ایران

محدودیت ذخایر سوخت های فسیلی و آلایندگی زیست محیطی ناشی از مصرف آنها، بخصوص در شهرها، و همچنین راندمان کم مبدل های انرژی رایج، باعث گرایش به سمت استفاده از مبدل های انرژی کارآمدتر و منابع انرژی های تجدید پذیر شده است. استفاده از یک سیستم فتوولتاییک جهت تولید هیدروژن و در کنار آن یک سیستم پیل سوختی جهت تامین حرارت و الکتریسیته، می تواند برای آینده امید بخش باشد. در این مقاله امکان سنجی فنی و اق...

full text

تعیین ظرفیت بهینه و آنالیز حساسیت سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرما بر پایه محرکه اولیه پیل سوختی برای یک آپارتمان مسکونی

اخیرا بحث های مربوط به انرژی و موضوع گرم شدن جهانی منجر شده است که استفاده از انرژی های نو به شدت مورد توجه قرار بگیرد. یکی از گزینه های مناسب برای این منظور استفاده ازCCHPبا محرکه اولیه پیل سوختی می باشد. مهمترین مزیت سیستم های CCHP‌ کارائی بالا و آلودگی کم شان می باشد. محرکه های سیستم های تولید همزمان می تواند موتور گازسوز، میکرو توربین، پیل سوختی و یا موتور استرلینگ باشد. در بین محرکه های ا...

full text

مدلسازی و تحلیل انرژی سیستم تولید همزمان برق و حرارت برای کاربردهای خانگی با استفاده از پیل سوختی

امروزه مصرف انرژی الکتریکی به دلیل قابلیت استفاده آسان، و پر کاربرد بودن آن در اثر تغییر نحوه کارکرد سیستم ها، از مکانیکی به الکتریکی، افزایش چشم گیری یافته است. طی چند دهه اخیر که نگاه جوامع توسعه یافته به سوی حفاظت از محیط زیست معطوف شده است (برای مثال پیمان کیوتو) توسعه سیستمهای پیل سوختی پر بازده و کم آلاینده به شدت مورد توجه قرار گرفت. پیل های سوختی یکی از سیستم های تقریبا نو در تولید برق ...

15 صفحه اول

استفاده از موتورهای استرلینگ جهت تولید همزمان برق و حرارت در مصارف خانگی

طی سالیای اخیر، استفاده از نیروگاه‌های کوچک خانگی جهت تولید همزمان برق و حرارت افزایش چشمگیری داشته است. در میان فناوری‌های مطرح در این حوزه، استفاده از موتورهای استرلینگ مقیاس‌کوچک از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف از این مقاله، شناسایی فناروی‌های موجود و روش‌های تجاری‌سازی این فناوری در بازار مصرف انرژی خانگی است. برای این منظور لازم است مطالعة دقیقی درخصوص مزایا و معایب استفاده از موتورهای است...

full text

اگزرژی اقتصادی تولید همزمان برق و حرارت پیل سوختی برای ساختمانهای مسکونی و تجارت کوچک

نگرانیهای ناشی از اتمام منابع انرژی های فسیلی از یک سو و سهم عمده آنها در آلودگی های زیست محیطی از سوی دیگر، رویکرد کلی تولید، بهره وری و مصرف انرژی را به سمت استفاده از تجهیزات پر بازده تولید برق مانند پیل سوختی، تغییر داده است. ازآنجا که هزینه سرمایه گذاری اولیه این تجهیزات هر ساله در حال کاهش است، ورود آنها به بازار مصرف کاملاً قابل انتظار است. گازهای داغ در خروجی پیل سوختی اکسید جامد پتانسیل...

مدلسازی ترمودینامیکی تولید همزمان برق و حرارت در صنعت سیمان

یکی از راهکارهای بسیار موثر در صرفه جویی مصرف انرژی درصنایع، استفاده از انرژی موجود در جریان­های با دمای بالا می­باشد. در این پژوهش، فناوری تولید همزمان برق و حرارت در صنعت سیمان مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از انرژی حرارتی موجود در گازهای داغ خروجی از کوره پخت کلینکر استفاده شده است. نتایج نشان می­دهد که در صورت استفاده از گازهای داغ خروجی از کوره با دمای 0c570 می­توان kj/s 9/57 ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده برق و کامپیوتر

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023