ترکیبی هدفمند از واحدهای تولید سرمایش، گرمایش و برق با انرژی خورشیدی و امکان سنجی راه اندازی در شهر ساحلی بندرلنگه

در این پژوهش به مدل سازی یک سیستم تجدید پذیر خورشیدی به همراه استفاده از روش هوشمند بهینه سازی جهت افزایش عملکرد سیستم و کاهش هزینه چرخه عمر پرداخته شد و یک سیستم با ترکیبی هدفمند از پنج واحد پنل فتوولتائیک حرارتی، پمپ حرارتی، الکترولایزر غشای تبادل پروتون، منبع ذخیره آب گرم و پیل سوختی برای تامین انرژی مصرفی مورد نیاز یک مجتمع مسکونی ۸۰ واحدی در کشور ایران شامل آب گرم، سرمایش، گرمایش و برق طراحی شد. با استفاده از اطلاعات آب و هوایی شهر ساحلی بندرلنگه در استان هرمزگان عملکرد سیستم پیشنهادی تحلیل شد. مدل سازی سیستم با استفاده از رویکردی جدید توسط نرم افزار ترنسیس انجام شد و بهینه سازی این سیستم جهت افزایش عملکرد سیستم و کاهش هزینه چرخه عمر توسط نرم افزار دیزاین اکسپرت و با استفاده روش سطح پاسخ انجام شد. سه تابع هدف مورد بررسی شامل تولید برق، ضریب آسایش حرارتی و هزینه چرخه عمر سیستم بود و چهار متغیر تصمیم گیری شامل تعداد پنل خورشیدی، ظرفیت پیل سوختی، ظرفیت پمپ حرارتی و ظرفیت الکترولایزر انتخاب شد. نتایج بهینه سازی نشان داد که در بهینه ترین حالت با تعداد ۱۴۲۵ پنل خورشیدی، ظرفیت ۶۵.۹۹ کیلووات برای پیل سوختی، ظرفیت ۴۰.۰۱ کیلوواتی برای پمپ حرارتی و ظرفیت ۵۲.۵ کیلوواتی برای الکترولایزر می توان به مقدار تولید ۷۲۵۹۵۵.۲۵ کیلووات ساعت در سال با ضریب آسایش حرارتی ۰.۴۳ و هزینه چرخه عمر ۳۴۴۰۱۴.۶۳ دلار رسید.

کلیدواژه ها:

Photovoltaic Thermal panel ، Optimization ، Response Surface Method ، Fuel Cell ، Electrolyzer ، Heat Pump ، پنل فتوولتائیک حرارتی ، بهینه سازی ، روش سطح پاسخ ، پیل سوختی ، الکترولایزر ، پمپ حرارتی