بهینه سازی سیستم خدمات جانبی یک سایت کلی با توسعه مفهوم r-curve

نمودار نسبت توان به حرارت یا همان منحنی r یکی از پرکاربردترین منحنی ها در زمینه بهینه سازی یک سیستم خدمات جانبی می باشد. ولی این منحنی، عملکرد یک سایت کلی را تنها از منظر ترمودینامیکی با محاسبه راندمان تولید همزمان مدنظر قرار می دهد. در این تحقیق با توسعه این منحنی، دو بعد دیگر به آن افزوده ایم و در حقیقت این منحنی را کاربردی تر نموده ایم. اولین بعد در زمینه مسائل اقتصادی می باشد. با تعریف هزینه کلی سالیانه برای یک سایت کلی قادریم تا در هر نسبت r این هزینه را محاسبه و در نمودار مشابه منحنی r نمایش دهیم. دومین بُعد در زمینه مسائل آلایندگی هوا می باشد. برای این منظور با تعریف فاکتور آلایندگی و بکارگیری آن برای هر نوع آلاینده ناشی از هر نوع سوخت، قادریم تا در هر نسبت r میزان آلایندگی را محاسبه و در نموداری مشابه منحنی r رسم نماییم. بنابراین هدف اصلی از انجام این تحقیق توسعه منحنی r و وارد کردن مسائل اقتصادی و زیست محیطی به آن می باشد. منحنی توسعه یافته r می تواند کاربردهای گسترده ای داشته باشد که مهمترین آن انتخاب سوخت مصرفی یک سایت کلی بر اساس عملکرد ترمودینامیکی (بازدهی تولید همزمان)، هزینه کلی سالیانه و آلایندگی سالیانه مصرف آن نوع سوخت می باشد. در این تحقیق با ارائه دو نمونه مطالعاتی و در نظر گرفتن امکان تغییر سوخت برای یکی از آنها مسائل عملکردی، اقتصادی و زیست محیطی آن را بررسی نمودیم و مزایای استفاده از هر سوخت بر دیگری را مورد بحث قرار دادیم. منحنی توسعه یافته r که در این تحقیق ارائه شد، می تواند کاربردهای دیگری نیز در زمینه بهینه سازی مصرف سوخت یا بهبود عملکرد سیستم خدمات جانبی داشته باشد. یکی از پیشنهادات برای کارهای آتی در این زمینه می تواند گسترش این مدل از محاسبات cogeneration به محاسبات trigeneration باشد. در حقیقت می توان علاوه بر ترمهای توان و حرارت، ترم سرمایشی را نیز به این مجموعه افزود و کلیه این محاسبات را در این حالت انجام نمود. این کار می تواند با افزودن یک سیستم سرمایش جذبی به مجموعه سایت کلی امکان پذیر گردد. همچنین در این تحقیق از برخی از هزینه ها مانند هزینه اتمایز کردن سوخت مایع یا هزینه انبار سوخت گاز طبیعی، صرف نظر شد. در متن به این هزینه ها اشاره کاملتری شده است. در کارهای آتی می توان با افزودن این هزینه های جزئی، برآوردی دقیقتر از هزینه کلی سالیانه بدست آورد. در مجموع با کمک منحنی توسعه یافته r که در این تحقیق ارائه گشت، این امکان ایجاد می گردد که با یک روش گرافیکی ساده، تحلیلی جامع و کلی از مسائل عملکردی، اقتصادی و زیست محیطی یک سایت کلی بدست آوریم و بتوانیم شرایط عملکردی بهینه یا بهترین سوخت مصرفی بویلر این سایت یا نیروگاه تولید همزمان توان و حرارت را تعیین کنیم.