حسن حاج عبداللهی، دانشجوی دوره دکتری مهندسی مکانیک، هفدهم دیماه 1392 از رساله دکتری خود با عنوان «مدلسازی و بهینه سازی فنی- اقتصادی سیستم های تولید همزمان برودت، حرارت و توان( CCHP )» دفاع خواهد کرد.

  چکیده این رساله دکتری که راهنمایی آن را دکتر سپهر صنایع بر عهده دارد، به شرح زیر است:

  در این پروژه، تجهیزات یک سیستم تولید همزمان برودت، حرارت و توان در ابعاد خانگی، تجاری، اداری و همچنین به صورت جداگانه در بخش صنعتی بهینه شد. توابع هدف در نظر گرفته شده شامل نرخ سود خالص سالانه و بازده ی اکسرژی سیستم بود که هر دوی آنها به صورت همزمان بیشینه شدند. نوع محرک، شامل توربین گازی، موتور گاز سوز و موتور دیزل، تعداد محرک، ظرفیت نامی محرک، تغییرات بار جزئی در طول سال، ظرفیت بویلر پشتیبان، ظرفیت چیلر الکتریکی، ظرفیت چیلر جذبی، نسبت سرمایش الکتریکی و ظرفیت مخزن ذخیره به عنوان متغیر های بهینه سازی در نظر گرفته شده اند. نتایج بهینه برای شرایط مختلف انتخاب ظرفیت محرک، بهینه شد. شرایط مورد نظر عبارت بودند از، انتخاب بهینه ی سیستم تولید همزمان در حالتی که محرک های اصلی شبیه به هم و با ظرفیت مساوی انتخاب می شوند و حالت دیگر وقتیست که محرک های اصلی مجازند تا در ظرفیت های مختلف انتخاب شوند. موارد فوق برای دو حالت استراتژی عملکردی مختلف محرک شامل، بار جزئی ثابت و متغیر در طول سال انجام گرفت. همچنین تمامی حالات فوق برای تمامی سه محرک موتور دیزل، موتور گاز سوز و توربین گازی به طور جداگانه و برای دو حالت مختلف شرایط شبکه (امکان فروش برق به شبکه وجود ندارد و امکان فروش برق به شبکه وجود دارد) به صورت جداگانه بررسی شد. همچنین نتایج بهینه ی ارائه داده شده نشان دادند که در اکثر مواقع، نتایج VPL بهتر از نتایج CPL ، و نتایج NSNP بهتر از نتایج SNP و نتایج SELL بهتر از نتایج NO SELL بدست می آیند. به عنوان مثال در حالت NSNP-NO SELL-VPL ، 15.41% ، 10.80% و 5.23% افزایش در مقدار تابع هدف بهینه نسبت به حالت SNP-NO SELL-VPL و به ترتیب برای محرک های موتور گاز سوز، دیزل و توربین گازی رخ می دهد. همچنین این میزان برای حالت NSNP-NO SELL-VPL و NSNP-NO SELL-CPL و برای محرک های موتور گاز سوز، دیزل و توربین گازی، به ترتیب 26.8%، 27.72% و 13.60% افزایش را در تابع هدف نشان میدهد. مقادیر فوق برای حالت SNP ، 12.37%، 23.76% و 11.09% افزایش را نشان می دهند. علاوه بر این، ظرفیت نامی محرک ها در حالت SELL بزرگتر از حالت مشابه NO SELL بدست آمد. همچنین نتایج در حالت VPL-NO SELL-NSNP نسبت به استراتژیهای در نظر گرفته شده توسط محققین دیگر شامل FEL و FTL مقایسه شد. نتایج در حالت بهینه نشان داد که با بکارگیری حالات VPL-NO SELL-NSNP ، می توان به 17.03% و 25.12% افزایش در نرخ سود خالص سالانه به ترتیب نسبت به حالات FEL و FTL و در حالت موتور گاز سوز دست یافت. این میزان افزایش برای موتور دیزل به ترتیب 14.58% و 18.84% و برای توربین گازی به ترتیب 15.96% و 21.12% بدست آمد. نهایتا، محدوده ی بهینه ی محرک ها و بارهای سه گانه با در نظر گرفتن پارامتر های بدون بعد مدل سازی و بهینه شد. به عنوان مثال نتایج حاکی از آن بود که در نسبت های بار الکتریکی مورد نیاز بالا و بار حرارتی مورد نیاز پایین ، موتور گاز سوز و در قسمت های با بار الکتریکی و حرارتی مورد نیاز بالا، موتور دیزل به صرفه تر است. همچنین نسبت توان به حرارت بهینه در سیستم های تولید سه گانه بیش از یک بدست آمد.

  کلمات کلیدی: سیستم تولید همزمان برودت-حرارت و توان، بهینه سازی، شرایط عملکردی مختلف، نرخ سود خالص سالانه، محرک اولیه.