مدل‌سازي فرآيند پر شدن سريع با رويكرد مقايسه مدل‌هاي مختلف جايگاه‌هاي سوخت‌رساني گاز طبيعي

Fast filling process modeling with the aim of comparison between different types of CNG refueling stations

دو نوع سيستم ذخيره آبشاري و بافر جهت ذخيره سازي گاز طبيعي وجود دارد. هدف اصلي از انجام اين تحقيق، مدلسازي دقيق‌تر فرآيند پر شدن سريع با رويكرد مقايسه اين دو نوع سيستم ذخيره مي‌باشد. مهم ترين هزينه بهره‌برداري در جايگاه‌هاي سوخت گاز طبيعي، مربوط به كار مصرفي كمپرسور است. بر خلاف اكثر تحقيقات قبلي، تغييرات فشار مخازن ذخيره جايگاه در نظر گرفت شده است چرا كه جهت مدل‌سازي كمپرسور، ضروري مي‌باشد. نتايج مربوط به تحقيق حاضر با نتايج تجربي و نتايج كار‌هاي قبلي، مقايسه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه انرژي مصرف شده توسط كمپرسور در يك سيكل به ترتيب 86/61 و 50/24 كيلو وات ساعت براي سيستم ذخيره آبشاري و بافر، مي‌باشد. همچنين ميانگين انرژي مصرف شده براي پر شدن يك خودرو به ترتيب 38/2 و 72/2 كيلو وات ساعت براي سيستم ذخيره آبشاري و بافر، مي‌باشد.

There are two systems for storing CNG in reservoir tanks, cascade and buffer storage systems. The main objective of the present work is to apply a more detailed fast filling process modeling with the aim of comparison between these.The main operating cost of any CNG refueling station belongs to the compressor input work. Unlike most previous researches, pressure changes of the reservoir tanks during the filling process have been considered which necessary for compressor modeling. The results of the present work have been validated against the experimental data and also compared with the previous studies. The results show that the energy consumption by the compressor for a cycle is found to be 61.86 and 24.50 kWh for cascade and buffer respectively. The average energy consumption to fill a vehicle is found to be 2.38 and 2.72 kWh for cascade and buffer storage systems respectively.