جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای شعیب میری رکاوندی)
موضوع: طراحی یک سیستم بهینه تأمین گرمایش، سرمایش و برق توسط پمپ حرارتی برای یک فضای مسکونی با استفاده از پیل سوختی به کمک تولید هیدروژن از منابع خورشیدی
ارائه دهنده: شعیب میری رکاوندی
استادان راهنما: دکتر علی‌اکبر عالم رجبی- دکتر محسن دوازده‌امامی
استادان داور: دکتر احمد رضا سوهانکار اصفهانی- دکتر ایمان چیت ساز
چیکده:
در دهه‌های اخیر باتوجه به محدودیت منابع انرژی فسیلی، آلودگی ناشی از آن‌ها، هزینه سوخت‌های فسیلی و الکتریسیته که دارای نرخ فزاینده‌ای هستند؛ پژوهش‌های متعددی برای استفاده از سایر منابع انرژی و کاهش هزینه انجام شده است. یکی از این راه‌های نوین استفاده از منبع بزرگ انرژی تجدیدپذیر و در دسترس همچون خورشید است. سیستم‌های چندمنظوره خورشیدی جهت تأمین بارهای حرارتی ساختمان با کاربری‌‌های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار هستند که در این راستا مفهوم ساختمان‌های انرژی صفر اخیراً به طور فزاینده در بخش ساختمان، در سطح جهانی برای کاهش مصرف انرژی و انتشار کربن معرفی شده است.
در این پژوهش بار گرمایش، سرمایش و الکتریکی ساختمان‌های مسکونی با مساحت‌های 109، 167 و 222 متر مربعی در شرایط آب و هوایی مختلف ایران و برای چهار شهر رامسر، تهران، اصفهان و بندرعباس با استفاده از نرم‌افزار ترنسیس (شبیه‌سازی سیستم‌های گذرا) که یک ابزار قدرتمند و واقعی می‌باشد، مدل‌سازی شده است و هدف، تأمین انرژی مورد نیاز توسط دو سیستم تولید و ذخیره انرژی خورشیدی برای مقایسه عملکرد فنی و اقتصادی می‌باشد. سیستم گرمایش و سرمایش فضا متشکل از پمپ حرارتی هوا به هوا و مخزن ذخیره آب گرم جهت آب گرم مصرفی است. همچنین بلوک تولید و ذخیره توان در سیستم اول متشکل از پنل فتوولتائیک-حرارتی، اینورتر متصل به شبکه و باتری و سیستم دوم شامل پنل فتوولتائیک-حرارتی، اینورتر متصل به شبکه، الکترولایزر، مخزن ذخیره‌سازی هیدروژن و سلول سوختی است. عملکرد هر یک از سیستم‌ها در طول سال جهت تأمین بار گرمایش، سرمایش و الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است؛ سپس بهینه‌سازی چند هدفه با اهداف کاهش کل هزینه خالص فعلی و بار الکتریکی تأمین نشده برای 20 سال بر روی دو سیستم پیشنهادی در شرایط آب و هوایی مختلف ایران همراه با یکسری محدودیت‌های طراحی با در نظر گرفتن متغیرهای تصمیم گیری همچون تعداد پنل‌های فتوولتائیک حرارتی، زاویه پنل‌ها، تعداد باتری و ظرفیت اینورتر برای سیستم اول و همچنین تعداد پنل فتوولتائیک حرارتی، زاویه پنل‌ها، ظرفیت اینورتر، ظرفیت الکترولایزر (تعداد سلول‌های الکترولایزر)، ظرفیت سلول سوختی (تعداد سلول‌های سلول سوختی) و حجم مخرن ذخیره‌سازی هیدروژن برای سیستم دوم پیاده سازی شده است و نتایج در قالب مرزهای پارتو همراه با مشخصات گزینه‌های بهینه به دست آمده، ارائه شده است. با مقایسه مرزهای پارتو می‌توان بهترین سیستم را برای ساختمان و شرایط آب و هوایی مورد نظر انتخاب کنیم. در نهایت، گزینه‌های نهایی با در نظر گرفتن دو تابع هدف برای سیستم بهینه پیشنهاد شده است که باتوجه به اهداف مد نظر بهترین گزینه قابل انتخاب و اجرا است.