جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "بهینه سازی مصرف انرژی" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «بهینه سازی مصرف انرژی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
دردهه های اخیر توجه کشورها به موضوع انرژی و تلاش برای کاهش مصرف آن افزایش یافته است. از آنجایی که بخش ساختمان یکی از بزرگترین مصرف کنندگان انرژی در جهان می باشد لذا بهینه سازی و صرفه جویی مصرف انرژی در این بخش امری ضروری است. در این پژوهش با هدف انتخاب مصالح بهینه در مصرف انرژی به بررسی تاثیر مصالح بر مصرف انرژی در ساختمان آموزشی در شهر تهران پرداخته شد. در جهت دستیابی به این مهم 6 ساختمان با معماری یکسان، 2 نوع مصالح ساختاری و3 نوع عایق متفاوت دردیوارهای خارجی ، با نرم افزار دیزایین بیلدرشبیه سازی شد. بنابر نتایج به دست آمده از شبیه سازی ها ساختمان هایی که مصالح دیوارخارجی آجری است، در شرایط مشابه مصرف انرژی کمتری نسبت به دیوار بلوک بتنی دارند. همچنین درسه نوع عایق بررسی شده در این پژوهش استفاده از عایق سیلیکون بیشترین مصرف انرژی را در پی داشته و عایق فایبرگلس بهینه ترین مصالح از نظر مصرف انرژی بوده است. عایق از مصالح تغییر فاز دهنده در میانه قرار دارد. این عایق از نظر مصرف انرژی عملکرد بهتری نسبت به سیلیکون داشته اما نسبت به عایق فایبرگلس مصرف انرژی بیشتری داشته است. با توجه به نتایج ذکر شده پیشنهاد می شود برای یک ساختمان آموزشی در اقلیم تهران از ساختمان با دیوار آجری و عایق فایبر گلس در جهت کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی آن استفاده شود
کلید واژگان: مصرف انرژی ساختمان, بهینه سازی مصرف انرژی, مصالح ساختمانی, ساختمان آموزشی, دیزایین بیلدرCurrently, countries are paying more attention to the issue of energy and trying to reduce its consumption. Since buildings are one of the largest consumers of energy in the world, so optimizing and saving energy consumption in this sector is essential. In this study, with the aim of selecting the optimal materials in energy consumption, the effect of materials on energy consumption in educational buildings in Tehran was investigated. In order to achieve this important goal, 6 buildings with the same architecture, 2 types of structural materials and 3 different types of insulation in external walls Was simulated with Design Builder software. According to the simulation results, buildings made of exterior brick wall materials consume less energy than concrete block walls in similar conditions. Also, in the three types of insulation studied in this research, the use of silicone insulation has the highest energy consumption and fiberglass insulation has been the most optimal material in terms of energy consumption. Insulation of phase change materials is in the middle. This insulation has a better performance in terms of energy consumption than silicon, but it has a higher energy consumption than fiberglass insulation. According to the mentioned results, it is suggested to use a building with a brick wall and fiberglass insulation for an educational building in the climate of Tehran in order to reduce energy consumption and optimize it.
Keywords: Building Energy Consumption, Energy Consumption Optimization, Building Materials, Educational Building, Design Builder -
امروزه روش های فعال و غیرفعال گوناگونی با هدف کاهش مصرف انرژی و در نتیجه کاهش آلودگی هوا در ساختمان معرفی و مورد استفاده قرار می گیرند، اجرای سقف سبز در ساختمان و استفاده توامان از پنل های فتوولتاییک و مواد تغییر فازدهنده به همراه این سقف و پنجره و نمای سه جداره، عامل کاهش مصرف انرژی تا بیش از 70% می باشد، البته انتخاب نوع و نحوه ی به کارگیری مواد تغییر فازدهنده تابع شرایط آب و هوایی می باشد، لذا در این پژوهش برای نخستین مرتبه در ساختمان مجهز به فناوری های مذکور، بهینه سازی با کمک الگوریتم ژنتیک و با هدف کاهش توامان بار سرمایشی و گرمایشی مورد نیاز ساختمان، انجام گرفته و برای سه تنوع آب هوایی مستقر در ایران تکرار شده است. در نتیجه ی این اقدام بیشترین میزان صرفه جویی انرژی 7/73% حاصل شده است. کاهش بار سرمایشی تا 24% و کاهش بار گرمایشی تا 2/92% در آب و هوای گرم و خشک کویری رویت شده و از طرفی بر اساس نتایج بهینه سازی های انجام شده، کاهش تولید کربن دی اکسید نیز حداکثر 6/60 % و در تهران رخ داده است.
کلید واژگان: بهینه سازی مصرف انرژی, سقف سبز, ماده تغییر فازدهنده, نمای سه جداره, فتوولتاییکNowadays different kind of active and passive methods used in order to reduce energy consumption and air pollution in buildings. Simultaneous use of phase-change material (PCM) and green roofs with triple-skin facades (TSF) and triple glazed windows (TGW) in residential buildings equipped with Building-integrated photovoltaics (BIPV) can lead to 70% annual energy saving. On the other hand, PCM type and applying methods in different climate conditions impacts energy saving in these conditions. So for the first time, in this research Multi objective optimization of a residential buildings equipped with above technologies was done by the help of genetic algorithm. Reduction of required heating and cooling loads was chosen as optimization’s objectives and three climate conditions of Iran was selected. Results indicate that maximum energy saving is 73.3%. Maximum Cooling load reduction is 92.2% which is happened in biome-dry tropical climate conditions. In addition, Maximum reduce in Co2 emission is 60.6% for Tehran.
Keywords: Magnetic nanofluid, Quarter-circle cavity, Free convection, 3D solution, Lorentz force -
استخرهای شنا به عنوان مکانی برای تفریح و سلامت بسیار محبوب هستند، اما با افزایش تعداد استخرها و کاربران آن ها، میزان مصرف انرژی در استخرها به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این موضوع افزون بر پیامدهای منفی بر محیط زیست، سبب هزینه های بالا در مصرف انرژی نیز میشود. بنابراین، هدف اصلی این پژوهش، ارائه راهکارهایی جهت مدیریت پایدار مصرف انرژی در استخرهای شنا است. پژوهش حاضر از نظر هدف کاربردی است و با استفاده از رویکرد پدیدارشناسی توصیفی به روش کیفی انجام شده است. جامعه مورد مطالعه پژوهش متشکل از خبرگان مرتبط با موضوع در سال 1402 و روش نمونه گیری به صورت هدفمند بوده و ابزار جمع آوری داده ها، مصاحبه نیمه ساختاریافته است. به منظور بررسی و دسته بندی اطلاعات، از نرمافزار MAXQDA استفاده شده است. برای تعیین روایی و پایایی از معیارهای اعتبار، انتقالپذیری، قابلیت اعتماد و تاییدپذیری استفاده شده است. پس از تجزیه و تحلیل داده های پژوهش؛ راهکارهای مدیریت پایدار مصرف انرژی در استخرهای شنا، شامل: 6 مضمون اصلی آب، دما، نور، هوا، مواد و مصالح، نظارت و بازرسی، با 72 مضمون فرعی حاصل شد و برخی از راهکارهای شناساییشده در پژوهش شامل: استفاده از کاور خورشیدی ضد تبخیر، گرمایش غیر فعال آب استخر با استفاده از انرژی خورشیدی، ایزولاسیون حرارتی در کف استخر، استفاده از چراغ های زیرآبی کممصرف، استفاده از روشنایی طبیعی به منظور کاهش نیاز به روشنایی مصنوعی، به کارگیری پوشش های عایق در مصالح و تجهیزات، استفاده از سیستم های بازیافت حرارتی، بهینهسازی سیستم های فیلتراسیون هوا، تعویض تجهیزات قدیمی با تجهیزات جدید و نظارت مستمر بر پارامترهای مهم آب مانند pH، کلر، مواد آلی، و میزان تراکم میکروبی است.
کلید واژگان: استخر شنا, بهینه سازی مصرف انرژی, پایداری زیست محیطی, صرفه جویی انرژی, صرفه جویی مصرف آبWith the rising number of swimming pools and their users, the amount of energy consumption in the pools has increased significantly. In addition to the negative environmental effects, this issue causes high costs associated with high levels of energy consumption. Therefore, the main goal of this research is to provide solutions for sustainable management of energy consumption in swimming pools. Following analysis of the primary data for this research gathered through semi-structured interviews, a number of solutions are developed for sustainable management of energy consumption in swimming pools. These solutions encompass 6 main themes, namely water, temperature, light, air, materials, monitoring and inspection, which in themselves contain 73 sub-themes. Some of the solutions identified in the research include: using anti-evaporation covers, passive heating of the pool using solar energy, adding thermal insulation to the floor of the pool, using energy-saving underwater lights, using natural light to reduce dependency on artificial lighting, using insulated coatings in materials and equipment, using thermal recycling systems, optimizing air filtration systems, replacing old equipment with new ones and continuously monitoring key water parameters such as PH, chlorine, organic matter, and the amount of microbial density.
Keywords: Energy Saving, Energy efficiency solution, Environmental Sustainability, swimming pool, Water saving -
انرژی عامل اصلی رشد اقتصادی کشورها و مورد نیاز تمامی نسل ها است. در سال های اخیر از جمله چالش های مهم، تامین انرژی بوده که عمده ترین دلیل آن، وابستگی شدید به منبع های محدود سوخت های فسیلی است. به نظر می رسد که راهکار پایان دادن به این مشکل، بهینه سازی مصرف انرژی و استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر است. در این مقاله با درنظر گرفتن شرایط محیطی و جهت های جغرافیایی، یک ساختمان آموزشی فرهنگی که اطلاعات آن در دسترس بود به صورت رندم در شهر جدید اندیشه انتخاب و با استفاده از نرم افزار تهویه مطبوع کریر بررسی شده و بارهای حرارتی و برودتی آن برای دو ترکیب مختلف دیوارهای خارجی (گزینه اول ترکیب پیشنهادی و گزینه دوم ترکیب رایج در ساختمان ها) محاسبه شده است. پس از انتخاب حالت بهینه از لحاظ مصرف انرژی، ساختمان در جهت های 45 درجه در راستای عقربه های ساعت چرخانده شده است که با بررسی 8 جهت مختلف، کمترین و بیشترین بار گرمایشی مورد نیاز به ترتیب برابر 8/124502و 3/129579کیلوکالری بر ساعت و کمترین و بیشترین بار سرمایشی آن به ترتیب برابر53/53 و 44/55 تن تبرید بوده است. در گام دوم با توجه به میانگین تابش روزانه 2/5 کیلووات-ساعت در شهر جدید اندیشه و به جهت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، تامین آب گرم مصرفی پروژه با استفاده از انرژی خورشیدی مدنظر قرارگرفت که منجر به صرفه جویی 16/18945 مترمکعب گاز طبیعی در سال خواهد شد. بررسی اقتصادی این موضوع نشان می دهد که بازگشت سرمایه استفاده از آبگرمکن خورشیدی 26/11 سال بوده که با وضعیت اقتصادی فعلی مقرون به صرفه نیست.
کلید واژگان: انرژی, بهینه سازی مصرف انرژی, انرژی های تجدیدپذیر, آبگرمکن خورشیدی, صرفه جویی گاز طبیعیAs the main factor of countries' economic development, which are also needed by all generations. In recent years, the issue of energy supply has been one of the significant challenges, the main reason for which is dependence to the limited supply of fuel. The way to end this problem seems to optimize energy consumption and re-switch to renewable energy. In this research, a building in the new city of Andisheh is analyzed considering environmental conditions and geographical directions using Carrier air conditioning software, and its thermal and cooling loads are examined for two different compositions of external walls. After selecting the optimal mode, the building is rotated 45 degrees clockwise, which by examining eight different directions, the minimum and maximum heating load required are equal to 124502.8 and 129579.3 kcal per hour and its cooling load were equal to 53.53 and 55.44 tons of cooling, respectively. In the second step, in order to use renewable energy considering the average daily radiation of 5.2 kWh in the new city of Andisheh, the project of hot water consumption using solar energy led to savings of 18945.16 Cubic meters of natural gas per year. The economic study of this issue shows that the return on investment of solar water heaters is 11.26 years, which is not cost-effective in the current economic situation.
Keywords: Energy, Energy optimization, Renewable Energy, Solar Water Heater, Natural Gas Saving -
این مطالعه با استفاده از روش حجم محدود و نرم افزار انسیس به منظور بررسی تاثیر ساختار پره های زانویی کانال هوا روی عملکرد آن انجام شده است. زانویی کانال هوا از جمله پرکاربردترین کانال های به کار گرفته در تاسیسات تهویه مطبوع است و تغییر هندسه و ساختار آن تاثیر چشم گیری در عملکرد آن دارد. هدف از انجام این تحقیق بررسی تغییر ساختار پره های زانویی کانال هوا از حالت ساده به چند مدل مختلف است. این تغییرات شامل پره های زیگزاگی، نیم دایره و سینوسی با اندازه ها و گام های متفاوت و مقایسه آنها با پره ساده می باشد. بنابراین تغییرات میدان دما، سرعت و فشار هوای جاری در زانویی کانال ارزیابی شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد استفاده از پره هایی با حالت زیگزاگی، با اندازه گام ریزتر که انتهای جانبی آن رو به سمت پایین باشد، موجب اغتشاش بیش تر جریان هوا در زانویی کانال می گردند و میزان تبادل حرارتی با محیط را افزایش خواهند داد. انتهای لبه پره ها نیز در میزان اغتشاش تاثیرگذار بوده است. همچنین استفاده از پره های سینوسی موجب کاهش فشار روی دیواره خارجی شعاعی زانویی کانال هوا می گردد. بطوریکه به ترتیب استفاده از پره های سینوسی و پره های صاف معمولی، کم ترین و بیش ترین میزان فشار را برای دیواره بیرونی قوس زانویی کانال هوا ایجاد می کند.کلید واژگان: کانال هوا, زانویی کانال هوا, پره کانال هوا, تهویه مطبوع, بهینه سازی مصرف انرژیThis study used the finite volume method and ANSYS software to investigate the effect of elbow air duct vane structures on its performance. Elbow air ducts are among the most widely used ducts in HVAC systems, and changes in their geometry and structure have a significant impact on their performance. The purpose of this study is to investigate changes in the structure of elbow air duct vanes from simple to several different models. These changes include zigzag, semicircular, and sinusoidal vanes with different sizes and pitches, comparing them with a simple vane. Therefore, changes in the temperature, velocity and pressure fields of the air flow in the elbow duct are evaluated. The results of this research show that using zigzag vanes, with smaller pitches, whose lateral ends are facing downwards, causes more disturbance in the air flow in the elbow duct, and increases the heat transfer with the environment. The vane edge tips also had an impact on the amount of disturbance. Also, using sinusoidal vanes has reduced the pressure on the outer radial wall of the elbow air duct. So that, respectively, the use of sinusoidal and simple straight vanes created the lowest and highest pressure levels for the outer wall of the elbow air ductKeywords: air channels, elbow of air channel, fin of air channel, air conditioning, optimization of energy consumption
-
با توجه به اهمیت پدیده های طبیعی در زندگی انسان، بررسی و مطالعه این پدیده ها همواره مورد توجه بوده است . هدف این مطالعه بررسی پدیده دودکشی است که در همه ساختمان ها اتفاق می افتد اگر چه در ساختمان های بلندمرتبه محسوس تر است. با توجه به اهمیت این پدیده در مصرف انرژی ساختمان های بلندمرتبه در این پژوهش این نوع ساختمان ها مورد مطالعه قرار گرفته است. به دلیل اهمیت تاثیر مقطع ساختمان ها در بروز و رفتار این پدیده، مقاطع بیضوی، مثلثی و مستطیلی با سطح یکسان مورد بررسی قرار گرفته و با مقایسه نتایج بدست آمده، مقاطع متفاوت ارزیابی و مقایسه شده اند. شبیه سازی این پدیده در نرم افزار فلوئنت انجام گرفته و نتایج تحلیلی با عددی مقایسه شده است که تطابق خوبی را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد مقطع بیضی گون با توجه به هندسه آن و شرایط آیرودینامیکی، بهترین عملکرد را از نظر میزان فشار اضافی لازم جهت ایجاد فشار مثبت و غلبه بر پدیده دودکشی و در نتیجه کاهش مصرف انرژی دارد.کلید واژگان: پدیده دود کشی, آیرودینامیک ساختمان, بهینه سازی مصرف انرژی, مقطع هندسی ساختمانDue to the importance of natural phenomena in human life, investigation and study of these phenomena has always been of interest. The aim of this study is to investigate the stack effect that occurs in all buildings, although it is more noticeable in high-rise buildings. Due to the importance of this phenomenon in the energy consumption of high-rise buildings, in this research, these types of buildings have been studied. Due to the importance of the influence of the cross-section of buildings on the occurrence and behavior of this phenomenon, therefore, elliptical, triangular and rectangular cross-sections with the same surface have been examined and by comparing the results, different cross-sections have been evaluated and compared. The simulation of this phenomenon has been done in Fluent software and the analytical results have been compared, which shows a good match. The results show that the elliptical cross-section, according to its geometry and aerodynamic conditions, has the best performance in terms of the amount of additional pressure required to create positive pressure and energy consumption.Keywords: Stack Effect, Building Aerodynamic, Energy Efficiency, Building Geometry Cross
-
نشریه یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی، سال یکم شماره 4 (زمستان 1400)، صص 30 -36صرفه جویی در مصرف انرژی یکی از چالش های مهم جهان امروز می باشد. در سال های اخیر افزایش نگرانی ها در خصوص تبعات زیست محیطی مصرف انرژی و گرم شدن کره زمین اهمیت این موضوع را دوچندان کرده است. از سوی دیگر سهم بخش ساختمان در مصرف انرژی کشورها قابل توجه است و به همین دلیل، در چند دهه اخیر، در اکثر کشورهای صنعتی، اقدامات اساسی درزمینه اصلاح الگوی مصرف، با استفاده از ابزارهای مختلف ازجمله تدوین مقررات و ضوابط، صورت گرفته است. یکی از مهم ترین انرژی های مصرفی، انرژی الکتریکی می باشد که از اساسی ترین منابع انرژی ساختمان ها بوده و نقش مهمی را ایفا می کند. مشکلات و فرایندهای پیچیده تولید و انتقال انرژی الکتریکی، آلودگی های حاصل از تولید آن که از سوختن سوخت های فسیلی حاصل می گردد و موارد دیگر محققان را بر آن داشته تا به دنبال راه چاره به منظور کاهش مصرف انرژی یا به عبارتی بهینه سازی مصرف انرژی باشند. در این تحقیق برخی از راهکارهای عملی برای حرکت به سمت صرفه جویی انرژی بررسی گردیده و تاثیر استفاده از مصالح با ضریب انتقال حرارت مختلف در دیوارهای خارجی با توجه به شرایط آب و هوایی سمنان بر روی ساختمان مدل سازی شده بررسی و به تحلیل بار سرمایش و گرمایش ساختمان در مقایسه با مصالح تجدید پذیر پرداخته گردید. درنهایت دیوار خارجی با استفاده از بلوک کاهگلی 20 سانتیمتری، منجر به کاهش مصرف انرژی سالیانه نسبت به سفال سوراخ دار، بتن اتوکلاو شده و مبحث 19 مقررات ملی به ترتیب به میزان 3%، 0.6%، 2.76% شده است.کلید واژگان: مصالح تجدیدپذیر, بهینه سازی مصرف انرژی, دیزاین بیلدر, شرایط اقلیمیJournal of New Applied and Computational Findings in Mechanical Systems, Volume:1 Issue: 4, 2022, PP 30 -36Saving energy is one of the most important challenges in the world today. In recent years, growing concerns about the environmental consequences of energy consumption and global warming have doubled in importance. On the other hand, the share of the construction sector in the energy consumption of countries is significant and for this reason, in recent decades, in most industrialized countries, basic measures have been taken to improve consumption patterns, using various tools such as regulations. One of the most important energy consumed is electrical energy, which is one of the most basic energy sources of buildings and plays an important role. The complex problems and processes of electricity generation and transmission, the pollution generated by the production of fossil fuels, and other cases have prompted researchers to seek solutions to reduce energy consumption or, in other words, optimize energy consumption. In this study, some practical solutions to move towards energy saving have been investigated and the effect of using materials with different heat transfer coefficients in external walls according to Semnan weather conditions on the modeled building and to analyze the cooling and heating load of the building. Compared with renewable materials. Finally, the external wall, using a 20 cm straw block, has reduced the annual energy consumption compared to perforated pottery, autoclaved concrete, and Article 19 of the National Regulations has resulted in 3%, 0.6%, and 2.76%, respectively.Keywords: Renewable materials, Energy efficiency, builder design, climatic conditions
-
در خودرو های سواری رایج، بیشترین هدر رفت انرژی از دو منبع دود راهگاه خروجی و سامانه خنک کننده موتور صورت می گیرد. مقاله حاضر با تمرکز بر این دو منبع گرمایی، عملکرد یک سامانه بازیابی گرمای اتلافی مبتنی بر چرخه آلی رانکین (چار)، در بازیافت انرژی اتلافی از موتور بنزینی یک خودروی سواری را بررسی کرده است. هدف از این پژوهش یافتن شرایط کاری بهینه چار و انتخاب بهترین سیال کاری به منظور استحصال بیشینه توان خالص خروجی از چرخه بازیابی است. برای دستیابی به این مقصود، الگوی ترمودینامیکی پایا و صفر بعدی سامانه چار مبنا در نقطه ای از نقشه عملکرد موتور به عنوان نقطه معیار، که از شبیه سازی کارکرد خودرو بر اساس چرخه استاندارد رانندگی شهری بدست آمده، در نرم افزار ترموفلکس طراحی گردید. با در نظر گرفتن گستردگی تعداد و تنوع سیالات کاری، 23 سیال عامل اعم از سیالات خالص و مخلوط ارزیابی شدند، و همچنین شرایط کاری بهینه سامانه مبنا با در نظر گرفتن شار جرمی سیال عامل، نقطه طراحی چگالنده و فشار کاری گردا و چگالنده به عنوان متغیرهای طراحی برای هر ماده کاری از طریق بهینه سازی آن با روش سیمپلکس داونهیل استخراج گردید. در انتها با در اختیار داشتن داده های آزمایشگاهی برای 320 نقطه از نقشه کاری موتور، کارآیی چرخه مبنای بهینه شده در ترکیب با تمام منطقه عملکرد موتور ارزیابی شد. نتایج نشان داد بیشترین توان خالص استحصالی، از سیالات R507a ، R410a و R125 بدست آمده است، که بیانگر عملکرد بهتر مخلوط های زیوتروپیک و آزیوتروپیک در بازیابی گرمای اتلافی موتور با چار است و در بهترین حالت در مناطق کم بار 2،6 کیلووات در منطقه اوج کارایی گرمایی 6،6 کیلووات توان خالص از چرخه استحصال شد.
کلید واژگان: بازیابی گرمای اتلافی, بهینه سازی مصرف انرژی, چرخه آلی رانکین (چار), روش سیمپلکس داونهیل, موتور احتراق داخلی پرخورانIn conventional passenger cars, two-third of the energy is wasted from the exhaust gas and engine cooling system. The present study has investigated the performance of a waste heat recovery (WHR) system based on the Organic Rankine Cycle (ORC) for the turbocharged gasoline direct injection engine. The optimal working conditions along with the best working fluid of the organic Rankin cycle to obtain the maximum net output power (NOP) from the recovery cycle are investigated. The steady-state zero-dimensional thermodynamic model of basic ORC at a series of engine operating conditions is designed in Thermoflex software. The working point of the engine has obtained by simulation of vehicle performance based on the standard urban driving cycle. Considering numerous and varied working fluids, 23 working fluids including pure and mixture fluids are evaluated. The mass flow rate of working fluid, condenser pinch, turbine inlet pressure, and condenser working pressure are considered as the optimization design variables and the optimum operating conditions of the basic ORC extracted for each working fluid using the Downhill Simplex method. Finally, by having experimental data for 320 points of the engines map, the efficiency of the optimized basic cycle was analyzed in combination with engine’s entire operating region. The results showed that R-507a, R-410a and R-125 present highest NOP respectively which indicate better performance of zeotropic and Azeotropic mixtures in engine WHR by ORC and for the best case, NOP reached to 2.6 kw in small load region and 6.6 kw in the peak thermal efficiency region.
Keywords: Waste Heat Recovery, Optimization of energy consumption, Organic Rankine Cycle, Downhill simplex method, Turbocharged Internal Combustion Engine -
یکی از مسایل مورد توجه در جهان امروز صرفه جویی در مصرف انرژی است که در صنعت ساختمان سازی، عایقکاری حرارتی مناسب، از راهکار های جلوگیری از اتلاف انرژی میباشد. همچنین استفاده از مصالح نوین و مناسب عایق مارا در تحقق این امر یاری می رساند. بحران انرژی، گرمایش زمین و دیگر مسایل زیست محیطی همواره انگیزه اصلی محققان و مهندسان برای جستجوی راه های جدید کاهش مصارف انرژی ساختمان بوده است. اخیرا، استفاده از مواد تغییر فاز دهنده جهت افزایش جرم حرارتی ساختمان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مواد تغییر فاز دهنده ترکیبات آلی یا معدنی هستند که قابلیت جذب و ذخیره پنهان مقادیر زیادی از انرژی گرمایی را درون خود دارند. با توجه به این قابلیت منحصر به فرد، میتوان با استفاده از این مواد به طور طبیعی چندین ساعت در انتقال حرارت به ساختمان در ساعات اوج مصرف انرژی تاخیر ایجاد نموده و لذا به هدف بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان نزدیکتر شد. بکارگیری مواد تغییر فاز دهنده در صنعت ساختمان به همراه استفاده مناسب از قابلیتها و خواص فیزیکی مصالح، چندین دهه قبل در دنیا مطرح شده و امروزه در کشورهای پیشرفته امری شناخته شده است و این در حالیست که در کشور ما وجوه تحقیق و کاربرد این مواد در صنعت ساختمان تقریبا ناشناخته مانده است. هدف این مقاله معرفی و ارایه پیشنهاداتی جهت بکارگیری مواد تغییر فاز دهنده در جهت ذخیره سازی و کاهش مصرف انرژی در ساختمان میباشد.
کلید واژگان: بهینه سازی مصرف انرژی, عایقکاری, تلفات حرارتی, مواد تغییر فاز دهنده, سیستم مدیریت هوشمندOne of the most important issues in the world today is energy saving, which in the construction industry, proper thermal insulation is one of the solutions to prevent energy loss. Also, the use of new and suitable insulation materials helps us to achieve this. Energy crisis, global warming and other environmental issues have always been the main motivation for researchers and engineers to look for new ways to reduce building energy consumption. Recently, the use of phase change materials to increase the thermal mass of the building has received much attention. Phase changers are organic or inorganic compounds that have the ability to absorb and store large amounts of heat energy within themselves. Due to this unique feature, using these materials can naturally delay the transfer of heat to the building for several hours during peak hours of energy consumption and therefore closer to the goal of optimizing energy consumption in the building. The use of phase change materials in the construction industry along with the proper use of the capabilities and physical properties of materials, was introduced in the world several decades ago and is now known in developed countries, while in our country the research and application of these materials in the construction industry remains almost unknown. The purpose of this article is to introduce and provide suggestions for using phase change materials to store and reduce energy consumption in the building.
Keywords: Keywords, Energy efficiency, Insulation, Heat loss, Phase change material, Intelligent management system -
در این مقاله به بررسی فنی- اقتصادی بارهای حرارتی و برودتی در دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه اراک پرداخته شده است. سیستم های سنتی، مدرن و پرکاربرد تهویه مطبوع مانند سیستم های CAV، VAV، فن کوئل (بررسی هر سه سیستم ذکرشده با چیلر جذبی شعله مستقیم و چیلر تراکمی اسکرو)، سیستم VRF، کولر گازی و کولر آبی (مجموعا 9 سیستم مختلف) برای دانشکده طراحی و به صورت فنی- اقتصادی با یکدیگر مقایسه می شود. در این بررسی هزینه های مصارف آب، برق و گاز، خرید سیستم ها و تجهیزات مربوطه، نصب تجهیزات، تعمیرات و نگهداری سیستم های مورد بررسی، محاسبه و با یکدیگر مقایسه می شوند و سپس این کار در بارهای برودتی مختلف نیز انجام می شود تا نتایج به دست آمده مختص دانشکده فنی دانشگاه اراک نباشد و قابل استفاده برای تمامی سیستم های موجود در کل ایران باشد. در پایان نشان داده شده است که کولر آبی کمترین هزینه جاری و اولیه را در میان سیستم های دیگر دارا می باشند؛ ولی از آنجایی که این سیستم قابلیت تعیین مقدار رطوبت و دمای ایده آل برای فضا مورد نظر را ندارند، نمی توان آن را به عنوان یک سیستم ایده آل و استاندارد در نظر گرفت. همچنین نشان داده شده است که هزینه های اولیه و جاری در چیلرهای تراکمی کمتر از چیلرهای جذبی است و سیستم های VAV نسبت به سیستم های CAV و فن کویل عملکرد بهتری دارند و سیستم VRF بعد از سیستم کولر آبی دارای کمترین هزینه جاری و اولیه بین سیستم های مورد بررسی به خصوص سیستم کولر گازی است و می توان این سیستم را به علت کنترل هوشمند و بهینه به عنوان یک سیستم ایده آل انتخاب نمود.کلید واژگان: سیستم های سرمایشی و گرمایشی سنتی و مدرن, بررسی فنی و اقتصادی, بهینه سازی مصرف انرژی, دبی متغیرIn this article, technical-economical investigation of heating and cooling loads in faculty of engineering of Arak university, Iran has been investigated. The tradiational and modern conditioner systems such as CAV, VAV, fan coil systems (all three systems are tested with direct fired absorption chiller and screw chiller), VRF system, split system and evaporative cooling system (in total 9 different systems) are designed for this faculty and are compared technically-economically. In this article, the costs of water, electricity and gas, purchase of systems and equipment, maintenance and repair of equipment of the examined systems are calculated and are compared with each other and then this work is done in different cooling loads, so that the results are not limited to the technical faculty of Arak university and can be used for all existing systems throughout the country. In the end, it is shown, that the evaporative cooling system has the lowest current and initial cost among the other systems. however, since this systems do not have the ability to determination of the amount of humidity and ideal temperature for the desired space can not be considered as an ideal and standard system. Also it is shown, that the current and initial costs of compression chiller are less than of absorption chiller and VAV systems have the better performance than CAV and fan coil systems, and the VRF system, after the evaporative cooling system, has the lowest current and initial cost among the examined systems, especially the split system. Due to the intelligent and optimal control of this system, it can be selected as an ideal system.Keywords: Traditional, Modern Cooling, Heating Systems, Technical-Economical Investigation, Energy Consumption Optimization, Variable Discharge
-
مقاله حاضر نوع جدیدی از سیستم گرمایش از کف را معرفی و ارزیابی می کند که در آن منبع تامین کننده گرما، خورشید انتخاب شده است تا از مزایای سیستم گرمایش از کف و تامین رایگان گرمای استفاده شود. این سیستم ترکیبی برای یک ساختمان خاص در اقلیم های متفاوت مدل سازی شده و مزیت های فنی و اقتصادی آن نسبت به سیستم سنتی رادیاتور مقایسه شده است. دمای آب داغ ورودی به سیستم گرمایش از کف اهمیت فراوانی دارد و کارآیی آن را تحت تاثیر قرار می دهد. نتایج برای اقلیم خیلی سرد نشان می دهد که برای حذف محدودیت دمای آب داغ ورودی نیاز به یک سیستم خورشیدی است که به مراتب بزرگتر از اندازه مورد نیاز برای تامین گرما ساختمان می باشد. در مقابل برای اقلیم معتدل محدودیت دمای آب داغ ورودی، اندازه و کارآیی سیستم خورشیدی را چندان تحت تاثیر قرار نمی دهد به طوری که سیستم جدید برتری محسوس پیدا می کند.کلید واژگان: گرمایش از کف, ساختمان, بهینه سازی مصرف انرژی, شرایط اقلیمی, انرژی خورشیدی, محیط زیستPresent paper introduces a novel floor heating system which provides its heat by the Sun. This integrated system incorporates the advantages of both floor heating and free energy supply simultaneously. It is examined for a special building under different climate conditions. Based on the obtained results for very cold climate conditions the new system’s performance is significantly low. This is mainly due to the working fluid’s high temperature limit which causes the supporting solar system to be too much bigger than the normal one which is sufficient to heat up the building. The most significant advantages of the proposed design is for moderate climate conditions where the inlet temperature limit does not impose an extra area and, hence, cost for the solar system. For this condition the integrated system has superior advantages to the traditional ones.Keywords: Floor heating, Building, Energy efficiency, Climate conditions, Solar energy, Environment
-
در جهان امروز امنیت ملی اکثر کشورها به دسترسی مطمین انرژی وابسته بوده، بر این اساس کاربرد بهینه از آن مورد توجه بسیاری از دولتمردان و محققین بوده است. گسترش مصرف در بخش خانگی تجاری و اتلاف انرژی در جامعه شهری از دلایل بارز رشد سریع شدت مصرف انرژی در اقتصاد ملی به شمار می رود. بهمین علت لازم است مصرف انرژی در بخش ساختمان مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله پس از شبیه سازی یک ساختمان اداری در شهر گرمسار با نرم افزار دیزاین بیلدر و اعتبار سنجی آن،، تاثیر پارامترهای عایق کاری سقف و دیوار دو جداره در مصرف انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد عایق کاری سقف و استفاده از دیوار دو جداره می تواند تاثیر بسزایی در مصرف انرژی ساختمان داشته باشد.کلید واژگان: مدلسازی, بهینه سازی مصرف انرژی, نرم افزار دیزاین بیلدر, ساختمان اداریIn today's world, the national security of most countries has depended on secure energy access, and therefore the optimum use of it has been the focus of attention of many statesmen and researchers. Expansion of consumption in the household sector and waste of energy in the urban community are among the obvious reasons for the rapid growth of energy consumption in the national economy. For this reason, energy consumption in the building sector needs to be considered. In this paper, after simulating an office building in Garmsar City with Design-Builder Software and validating it, the effect of the roof insulation and double wall parameters on the energy consumption has been investigated. The results show that the roof insulation and the use of a double wall can have a significant impact on building energy consumption.Keywords: Modeling, Optimization of energy, Design builder software, Office Building
-
بررسی تاثیر تناسبات و شکل آتریوم ها بر بهینه سازی انرژی در اقلیم سرد و کوهستانیدر این پژوهش اثر آتریوم بر بهینه سازی انرژی در اقلیم سرد و کوهستانی مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا سه آتریوم به شکل های مکعب مستطیل، تخت و گنبدی شبیه سازی شده است. ابعاد مدل طراحی با طول و عرض (3 0 ×3 0) متر و ارتفاع (7) متر و در مرکز هر کدام از مدل ها به ترتیب آتریومی به شکل های تخت به ابعاد (3 0 /1 4 ×8 0 /1 3) متر مربع و مکعب مستطیل به ابعاد (3 0 /1 4 ×8 0 /1 3) متر مربع و ارتفاع (5 0 /3) متر و شکل گنبد به شعاع (7) متر و ارتفاع (7) متر مورد بررسی قرار گرفت. شبیه سازی این سه مدل با درصد تهویه در سه حالت (7 0 ،3 0 ،0) درصد در سردترین هفته سال یعنی از تاریخ (3 0 دی تا 6 بهمن) که دمای بیرون بین (6 9 /0 - تا 6 4 /1 0 -) درجه سلسیوس زیر صفر و همچنین در گرم ترین هفته سال یعنی از تاریخ (2 2 مرداد تا 2 8 مرداد) که دمای بیرون بین (7 8 /2 5 تا 7 0 /3 0) بوده است، شبیه سازی شده است. نتایج عددی و تجربی نشان می دهد آتریوم با شکل گنبدی با تهویه طبیعی (3 0 ٪) نسبت به شکل مکعب مستطیل و تخت در تامین آسایش حرارتی و میزان لوکس نور یک نسبت بهینه را مهیا می سازد. شبیه سازی عددی با نتایج تجربی از دقت خیلی خوبی بر خوردار است.کلید واژگان: آتریوم, بهینه سازی مصرف انرژی, شبیه سازی عددی, تجربی, اقلیم سردEffect of Proportion and Shape on Energy Optimization Atrium in Cold Climates and MountainIn this study, the effects on energy optimization in cold and mountainous atrium examined. Three atrium in the shape of a cube, flat and domed have been simulated. Designed with the length and width dimensions (30 m × 30 m) and a height of 7 meters in the center of each of the models in order to form a flat atrium dimension (14/30 × 13/80) square and cube size meters and height (3/50) meter radius dome shape (7) meters in height (7 meters) were studied. Simulations of these models in three modes of ventilation (0, 30, 70) percent during the coldest week of the year, from the date (30 January - 6 February) that the outside temperature (-0.69 to 10.64 °C) below zero and also during the hottest week of the year to date (22 July - 28 August) that the outside temperature (25.78 to 30.70 °C) is investigated. Numerical simulation results show that the optimal shapes of the dome-shaped atrium with natural ventilation are 30%. A field sample (experimental) atrium as a validation were studied. Compare the numerical and experimental results show that the numerical simulation accuracy is very good with experimental.Keywords: Atrium, Energy optimization, Numerical simulation, Experimental, Cold climate
-
علت اصلی اتلاف انرژی در بناهای کشور، علاوه بر طراحی نادرست در سبک شهر سازی بکارگیری مصالح نامناسب در اجزای مختلف ساختمان می باشد. در نتیجه می توان با اجرای برخی راهکارهای ساده از اتلاف مقدار قابل توجهی انرژی تجدید ناپذیر جلوگیری کرد. در این تحقیق، ، بهینه سازی مصرف انرژی در یک ساختمان اداری واقع در اقلیم شهرستان سمنان با پیشنهاد جایگزینی پنجره با شیشه های دوجداره کم گسیل در جدار خارجی بجای پنجره تک جداره با وضعیت موجود توسط نرم افزار شبیه ساز دیزاین بیلدر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از صرفه جویی انرژی سالیانه بمیزان 12درصد در بار سرمایشی، 2 درصد در بار گرمایشی و 11 درصد در بار کلی ساختمان نمونه بوده است.کلید واژگان: بهینه سازی مصرف انرژی, نرم افزار دیزاین بیلدر, ساختمان اداری, شیشه دو جدارهThe main cause of the energy dissipation in buildings in the country, in addition to design style of employment in the town of Bad materials in different parts of the building. It can be simple solutions to the implementation of some of the loss of a significant amount of renewable energy. In this study , optimize energy consumption in an administrative building in Semnan province climate in a bid to replace the window glass - with the designated low dispatch in foreign wall instead of single - walled window with the situation by simulator design builder software was investigated. Results of energy - saving by 12 percent annually in the coolant load, 2 percent in heating load and 11 percent of the total sample building in loads.Keywords: Optimization of energy, Design builder software, Office Building, Double glazing
-
سهم بخش ساختمان در مصرف انرژی کشورها قابل توجه است و به همین دلیل، در چند دهه اخیر، در اکثر کشورهای صنعتی، اقدامات اساسی در زمینه اصلاح الگوی مصرف، با استفاده از ابزارهای مختلف ازجمله تدوین مقررات و ضوابط، صورت گرفته است. در این تحقیق با بکار گیری انواع مصالحی که در جداره های ساختمان های شهر گرمسار استفاده می گردد، به تحلیل بار سرمایش و گرمایش ساختمان پرداخته گردید. همچنین مقایسه ضریب انتقال حرارت هر یک از مصالح استفاده شده بر روی دیوارهای خارجی ساختمان مدل سازی شده و ساختمان با مصالح پایه با توجه به شرایط اقلیمی شهر گرمسار مورد ارزیابی قرار می گیرد. درنهایت تاثیر راهکارهای مختلف در بار حرارتی ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است.کلید واژگان: مدلسازی, بهینه سازی مصرف انرژی, نرم افزار دیزاین بیلدر, ساختمان اداریThe contribution of the building sector to the energy consumption of countries is significant, so in the last few decades, in most industrialized countries, basic measures have been taken to reform the consumption model , using various tools including regulations and criteria . In this study, the use of the type of material used in the walls of the city buildings in the Garmsar city building was analyzed. The comparison of the heat transfer coefficient of each material used on the external walls of the building is modeled and the building is evaluated with basic materials according to the climatic conditions of the city. Finally, using new materials in the outer wall and ceiling, building with double wall is a priority in reducing energy consumption.Keywords: Modeling, Optimization of energy, Design builder software, Office Building
-
تقطیر پرکاربرد ترین روش جداسازی در فرایند های صنعتی است. از طرف دیگر، مصرف بالای انرژی یکی از معایب بزرگ فرایند تقطیر است. در این پژوهش توالی های تقطیر ساده و توالی های با اعمال انتگراسیون حرارتی برای جداسازی یک ترکیب چند جزئی هیدروکربنی دریک فرایند صنعتی به منظور بهینه سازی مصرف انرژی در این فرایند، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. این کار با شبیه سازی فرایند موجود با توجه به پارامترهایی که از فرایند اصلی تعریف شده، آغاز می شود. در ادامه، تمام توالی های ساده و نیز تمام حالت های ممکن با اعمال انتگراسیون حرارتی بر روی توالی های ساده طراحی شده است. بعد از طراحی، مقایسه ای بین این حالت ها از نظیر انرژی مصرفی، دبی بخار دربرج و هزینه ی سالیانه ی کل انجام گرفته است. به این ترتیب بهترین توالی برای این جداسازی انتخاب شده است. نتایج نشان می دهد که بهترین توالی ساده بعد از اعمال انتگراسیون حرارتی، بهترین توالی خواهد بود. همچنین بهترین توالی، یک توالی با اعمال انتگراسیون حرارتی است که دارای کمترین هزینه سالیانه کل می باشد.کلید واژگان: بهینه سازی مصرف انرژی, توالی تقطیر, انتگراسیون حرارتی, شبیه سازی و طراحی فرایند, هزینه های عملیاتی, هزینه ی سالیانه ی کل, جوش آورها و چگالنده ها
-
در این مقاله مساله تعیین چیدمان بهینه برج های تقطیر در یک سیستم تقطیر چند جزئی، با در نظر گرفتن ادغام حرارتی بین کندانسور و ریبویلر برج های مختلف، به روش برنامه نویسی ریاضی بررسی شده است. مساله مورد بحث در اینجا به دلیل وجود قیود غیر خطی و همین طور متغیرهای گسسته و پیوسته در مدل بهینه سازی، یک برنامه غیرخطی آمیخته با عدد صحیح، MINLP، خواهد بود. مدل MINLP حاصل از برنامه نویسی ریاضی به کمک نرم افزار گمز حل شده است. جامعیت مدل بهینه سازی و انعطاف پذیری آن در تعریف شرایط عملیاتی جدید از ویژگی های این کار به حساب می آید. بهینه سازی همزمان چیدمان و مصرف انرژی امکان ارزیابی تاثیر ادغام حرارتی بر انتخاب چیدمان بهینه فراهم کرده است. در نظر گرفتن ادغام حرارتی در کاهش مصرف انرژی با متغیر بودن فشار برج تقطیر امکان پذیر شده است بطوریکه نتایج حاصل از حل مدل MINLP برای یک جداسازی چهار جزئی، میزان صرفه جویی برابر 25% در هزینه کلی سالانه که شامل هزینه های سرمایه گذاری، عملیاتی و میزان مصرف انرژی می شود، را نشان می دهد.کلید واژگان: چیدمان برج های تقطیر, ادغام حرارتی, بهینه سازی مصرف انرژی, برنامه نویسی ریاضی, برنامه غیرخطی آمیخته با عدد صحیح (MINLP)In this paper, the problem of optimal distillation columns sequence determination for a multicomponent distillation system with heat integration between condensers and reboilers of various columns with using mathematical programming approach considered. Existence of nonlinear constraints also discrete and continuous variables in optimization model is reason that the problem will be a Mixed-Integer-Non-Linear-Program (MINLP). MINLP model that obtained from mathematical programming is solved with GAMS. Some of proposed method features are generality and flexibility for defining new operating conditions. In proposed MINLP model, the effect of heat integration on optimal sequence has been considered by simultaneous optimization of sequencing and energy demand. Energy saving using heat integration has become possible by regarding column pressure as a variable in optimization model. The Results obtained from solution of MINLP model for a four components separation, shows 25% saving in total annual cost that includes investment, operation costs and energy consumption. . .Keywords: Distillation columns sequence, Heat integration, Optimization, Mathematical program, Mixed, Integer, Non, Linear, Programming (MINLP)
-
نشریه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک، سال نهم شماره 1 (بهار 1395)، صص 153 -166از جمله کاربردهای فیبر نوری که در اواخر قرن بیستم بعنوان یک فناوری روشنایی متداول شده کاربرد آن در سیستم های روشنایی می باشد. در این مقاله، در راستای همین کاربرد، کاهش انرژی مصرفی بکمک انتقال نور خورشید از بام ساختمان تا یک محل مورد نظر با رعایت استانداردهای مربوطه بررسی شده و طرحی اجرایی برای آن پیاده سازی شده است. اهداف مقاله صرفه جویی در مصرف انرژی، انطباق روشنایی محیط با نیازهای روحی و روانی انسان و محیط زیست، بستر سازی جهت تولید انبوه و ایجاد زمینه های درآمدی آتی برای دانشگاه میباشد.
در مقاله حاضر علاوه بر نحوه ی متمرکز کردن نور برای ایجاد چگالی بیشتر، تحقیقاتی هم در مورد نحوه انتقال نور توسط فیبر نوری انجام شد و از آنجا که در این مورد مدل ریاضی لازم هنوز تدوین نشده از آزمایش های عملی و تحلیل آماری نتایج در این تحقیق استفاده گردید.
با استفاده از چندین عدسی و چند مدل فیبر نوری و یک دستگاه کنترل موقعیت که بطور خاص برای این مقاله ساخته شده بود، آزمایشهای متعددی انجام شد و مقادیر شدت روشنایی حاصله توسط لوکس متر اندازه گیری گردید و پس از آن نتایج توسط نرم افزار آماری 17 SPSS V. تحلیل گردید. در انتها براساس نتایج اخیر بهترین نوع عدسی و فیبر به همراه روش سرراستی برای طراحی روشنایی یک اتاق نوعی با این روش ارائه گردید.کلید واژگان: بهینه سازی مصرف انرژی, انتقال نور, فیبر نوریJournal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, Volume:9 Issue: 1, 2016, PP 153 -166One of the recently considered applications of fiber optic, in their usage in building lighting systems. In this research, in order to reduce energy consumption, by transmission of sun light from the roof to the desired place (i.e. an office), the required standard luminance is produced. The main aims of this research are :1. Reduction of energy consumption.
2. Making the place compatible with the human favorable mental conditions and environment.
3. Preparing the basics of mass production of the system and economical benefits for the university
In this research besides concentrating the sun light to magnify its density, some investigations are made for light transmission by fiber optics, because, no mathematical model was found for this per pose, practical tests are made in addition to statistical analysis.
Using different lenses and fiber optics and a position control system (which specially designed for this research), many experiences were made and iluminances were measured by a lux meter. After that by SPSS V.17 software, the results were analyzed. Finally the best Lenz and fiber were selected and a straight forward method was presented for designing a typical office in such manner.Keywords: Energy Consumption Management, Light Transmission, Fiber Optic -
نشریه شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک، سال هشتم شماره 4 (زمستان 1394)، صص 261 -274از جمله کاربردهای فیبر نوری که در اواخر قرن بیستم بعنوان یک فناوری روشنایی متداول شده کاربرد آن در سیستم های روشنایی می باشد. در این مقاله، در راستای همین کاربرد، کاهش انرژی مصرفی بکمک انتقال نور خورشید از بام ساختمان تا یک محل مورد نظر با رعایت استانداردهای مربوطه بررسی شده و طرحی اجرایی برای آن پیاده سازی شده است. اهداف اصلی مقاله عبارتند از:1- صرفه جویی در مصرف انرژی
2- انطباق روشنایی محیط با نیازهای روحی و روانی انسان و محیط زیست
3- بستر سازی جهت تولید انبوه و ایجاد زمینه های درآمدی آتی برای دانشگاه
در مقاله حاضر علاوه بر نحوه ی متمرکز کردن نور برای ایجاد چگالی بیشتر، تحقیقاتی هم در مورد نحوه انتقال نور توسط فیبر نوری انجام شد و از آنجا که در این مورد مدل ریاضی لازم هنوز تدوین نشده از آزمایش های عملی و تحلیل آماری نتایج در این تحقیق استفاده گردید. با استفاده از چندین عدسی و چند مدل فیبر نوری و یک دستگاه کنترل موقعیت (که بطور خاص برای این مقاله ساخته شده بود)، آزمایشهای متعددی انجام شد و مقادیر شدت روشنایی حاصله توسط لوکس متر اندازه گیری گردید و پس از آن نتایج توسط نرم افزار آماری 17 SPSS V. تحلیل گردید. در انتها براساس نتایج اخیر بهترین نوع عدسی و فیبر به همراه روش سرراستی برای طراحی روشنایی یک اتاق نوعی با این روش ارائه گردید.کلید واژگان: بهینه سازی مصرف انرژی, انتقال نور, فیبر نوریJournal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering, Volume:8 Issue: 4, 2016, PP 261 -274One of the recently considered applications of fiber optic, in their usage in building lighting systems. In this research, in order to reduce energy consumption, by transmission of sun light from the roof to the desired place (i.e. an office), the required standard luminance is produced. The main aims of this research are :1. Reduction of energy consumption.
2. Making the place compatible with the human favorable mental conditions and environment.
3. Preparing the basics of mass production of the system and economical benefits for the university
In this research besides concentrating the sun light to magnify its density, some investigations are made for light transmission by fiber optics, because, no mathematical model was found for this per pose, practical tests are made in addition to statistical analysis.
Using different lenses and fiber optics and a position control system (which specially designed for this research), many experiences were made and iluminances were measured by a lux meter. After that by SPSS V.17 software, the results were analyzed. Finally the best Lenz and fiber were selected and a straight forward method was presented for designing a typical office in such manner .Keywords: Energy Consumption, Management, Light Transmission, Fiber Optic -
مصرف انرژی یکی از مهم ترین فاکتورهایی است که وضعیت توسعه یافتگی کشورها را نمایان می سازد. مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی، هم از نظر حفظ منابع انرژی و هم از نظر کاهش آلودگی های محیط زیست بسیار با اهمیت می باشد. در بین چهار بخش عمده صنعت، کشاورزی، ساختمان و حمل و نقل مصرف انرژی ساختمان ها در ایران با حدود 42% بیشترین مصرف را به خود اختصاص داده است. در این مقاله به منظور بهینه سازی مصرف انرژی، تاثیر تغییرات پارامترهای تاثیرگذار در میزان بار گرمایش و سرمایش ساختمان در میزان مصرف و هزینه برق و گاز یک ساختمان مسکونی توسط نرم افزار هپ کریر مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج شبیه سازی هزینه برق و گاز ساختمان با انجام اقداماتی چون تغییر دمای طرح داخل به میزان یک درجه سانتیگراد 7/7 و 4/3 درصد، کاهش میزان نفوذ به صفر، 6/2 و 6/18 درصد، استفاده از عایق پلی استایرن به ضخامت 10 سانتیمتر در دیوارهای خارجی، 5/4 و 3/15 درصد، تغییر پنجره از تک جداره به دوجداره با قاب وینیل 8/5 و 8/6 درصد، استفاده از بلوک لیکا با ضخامت 20 سانتیمتر به جای آجر توپر 5/10 سانتیمتری، 9/3 و 9/11 درصد و کاهش دمای آب گرم خروجی از پکیج به میزان 10 درجه سانتیگراد هزینه گاز 9/11 درصد، کاهش پیدا کرده است. در ضمن مناسب ترین جهت برای حصول کمترین هزینه برق و گاز وقتی است که بزرگترین دیوار در جهت شمال قرار گیرد و همچنین استفاده از سیستم پکیج و رادیاتور و کولر آبی موجب هزینه کمتر برق و گاز شده است. در ضمن با اعمال همزمان کل اقدامات، هزینه سالانه برق ساختمان 1/21 درصد و هزینه سالانه گاز 7/40 درصد کاهش داشته است.کلید واژگان: بار حرارتی و برودتی, ساختمان مسکونی, بهینه سازی مصرف انرژی, نرم افزار CarrierEnergy consumption is one of the most important factors that reveals development situation of the countries. Management and optimization of energy consumption due to both conservation of energy resources and reduction of environmental pollution is also very important. In Iran Among the four major sectors of industry, agriculture, construction and transportation, energy consumption of buildings with the highest consumption accounted for about 42 percent. In this paper in order to optimize energy consumption, the impact of changes in effective parameters on heating and cooling load of buildings in the consumption and cost of electricity and fuel has been studied by HAP Carrier software. According to simulation results, the costs of electricity and fuel to the building by taking steps such as changing the internal design temperature within one degree Celsius, 7.7 and 3.4 percent , lower infiltration rate to zero, 2.6 and 18.6 percent, the use of 10 cm thick polystyrene insulation in roof and exterior walls, 4.5 and 15.3 percent, change from single-glazed windows to double with vinyl frame, 5.8 and 6.8 percent, using 20 cm thick leca blocks instead of 10.5 cm thick solid brick, 3.9 and 11.9 percent has been reduced. Also, reducing hot water output temperature from package to 10 degree Celsius reduces gas costs to 11.9 percent. The most appropriate orientation for achieving the lowest cost of electricity and fuel is when the biggest wall towards the north, use the package system and radiator and evaporative cooler would lower the cost of electricity and fuel as well. In addition, the simultaneous application of all proceedings, the annual cost of electricity and fuel is reduced to 21.1 and 40.7 % respectively.Keywords: Heating, cooling load, Residential building, optimization of energy consumption, HAP Carrier
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.