طراحي سيستم توليد همزمان برق، گرما و سرما براي منازل مسكوني در اقليم آب و هوايي تهران

Design combined cooling, heating and power system for residential buildings in Tehran climate

در سيستم توليد همزمان سرما، گرما و برق، با بازيافت گرماي هدررفته از محرك، گرما و سرماي مورد نياز تامين مي‌شود. در اين پژوهش، سيستم توليد همزمان نسبت به سيستم رايج براي ساختمان هاي مسكوني در آب و هواي تهران، از نظر دو معيار صرفه جويي مصرف انرژي و كاهش انتشار آلودگي، مقايسه شده است. حالت طراحي سيستم توليد همزمان در اين بررسي طراحي براساس بيشينه برق يا گرماي مورد نياز و بزرگ ترين مستطيل برق يا گرماي مورد نياز مي باشد. براي ساختمان مسكوني پنج و يازده طبقه، طراحي سيستم توليد همزمان براساس بزرگ ترين مستطيل برق، بزرگ ترين مستطيل گرما و بزرگ ترين برق مورد نياز بهترين طراحي ها مي باشند. در صورتي كه براي تامين سرما چيلر الكتريكي به همراه چيلر جذبي به كار گرفته شود، كارايي قابل توجهي نسبت به سيستم رايج دارند. در بهترين حالت مقدار 13% در مصرف سوخت و 12% از انتشار آلودگي كاسته مي شود. در حالتي كه فقط چيلر جذبي به كار گرفته شود، نسبت به سيستم رايج، مصرف سوخت و انتشار آلودگي بيشتر مي شود. در اين حالت بدترين استراتژي نيز بزرگ ترين برق و بزرگترين گرما مي باشند. در بدترين حالت مقدار مصرف سوخت 39% و انتشار آلودگي 56% افزايش مي يابد. بازگشت سرمايه براي 11طبقه 5/5 سال و براي 5 طبقه 7 سال به-دست آمده است.

In the combined cooling, heating and power system, electricity is produced by prime mover. Recovered heat from the prime mover supplies heating and cooling demands. In this research, primary energy saving and carbon dioxide emission reduction are employed to evaluate the performances of CCHP system compared with conventional system for residential buildings in Tehran. The combined cooling, heating and power system follows Maximum electrical or thermal demand and Maximum rectangle electrical or thermal demand management. The results indicate that CCHP system for residential five, eleven-storey buildings, in maximum rectangle electrical demand, maximum rectangle thermal and maximum electrical demand modes is the best strategy, if cooling demand is produced by absorption chiller and electric chiller. In the best strategy, primary energy saving and carbon dioxide emission reduction are 13% and 12%, respectively. If cooling demand is produced only by absorption chiller, primary energy saving and carbon dioxide emission reduction are decreased. In this case, maximum electrical and thermal demands are the worst strategies. In the worst case, energy consumption and carbon dioxide emission in CCHP are increased 39% and 56% compared to the conventional system, respectively. Payback period in these strategies are calculated 5.5 and 7 years for 11 and 5 stories.