Combined Heat and Power CHP

تولید همزمان برق و حرارت به روشی گفته میشود که در آن برق و حرارت بطور همزمان تولید می‌شوند. برق تولید شده به مصارف برقی رسیده و حرارت حاصل از تولید همزمان می‌تواند بمنظور گرمایش ناحیه‌ای(District heating) یا در صنایع فرآیندی مورد استفاده قرار گیرد.فرآیند تولید همزمان می‌تواند بر اساس استفاده از توربینهای گاز، توربینهای بخار یا موتورهای احتراقی بنا نهاده شود و منبع تولید انرژی اولیه نیز شامل دامنه وسیعی است که می‌تواند سوختهای فسیلی، زیست توده، زمین گرمایی یا انرژی خورشیدی باشد...

نیروگاه­ های سنتی (Traditional Power Plants)، حرارت تولید شده را که یک محصول جانبی تولید الکتریسیته می­ باشد، از طریق برج­ های خنک کن، دودکش گاز و یا روش­ های دیگر به محیط زیست وارد می کنند.

بزرگ­ ترین  گرمایش منطقه ­ای بخار در دنیا، کن ادیسون در ایالات متحده است که سالانه 30 میلیارد پوند بخار با دمای 350 درجه فارنهایت (180 درجه سانتی­گراد) را به وسیله 7 نیروگاه تولید همزمان خود به 100 هزار ساختمان در منهتن توزیع می کند. ارسال 10 میلیون پوند در ساعت در زمان پیک (معادل تقریبا 2.5 گیگا وات) از این سیستم توزیع بخار دلیل پرتاب شدن دریچه­ های فاضلاب به آسمان در فیلم­ های حادثه ­ای نیویورکی است.

محصول جانبی حرارت دارای دماهای معتدل (100 تا 180 درجه سانتی­گراد) می تواند در چیلرهای جذبی برای سرمایش مورد استفاده قرار گیرد. نیروگاهی که الکتریسیته، گرمایش و سرمایش تولید می­ کند گاهی نیروگاه سه تولیده (Trigeneration) و در حالت کلی چند تولیده (Polygeneration) نامیده می شود.

 تولید همزمان از نظر ترمودینامیکی، استفاده از سوخت با راندمان بالا می باشد. در تولید جداگانه الکتریسیته، مقداری از انرژی باید به صورت حرارت تلف شده (Waste Heat) خارج شود که این مقدار انرژی بیش از نیمی از انرژی وارد شده به نیروگاه به وسیله سوخت می باشد؛ ولی در تولید همزمان این انرژی گرمایی برای مصارف مفید مورد استفاده قرار می گیرد.

با توجه به تمام مزایایی که سیستمهای تولید همزمان برق و حرارت دارند که قابل انکار نمی باشد و انتخاب آن درشرایط خاصی نیز توصیه  میگردد دارای معایبی است که در زیر به شرح مختصر آن می پردازیم:

1.      الگوی مصرف برق و حرارت در ساختمانهای مسکونی در طول سال ، ماه ،روز  و ساعات شبانه روز متفاوت میباشد.

2.      در گرمترین روز سال در ساعات پیک مصرف برق به حداکثر رسیده در حالیکه مصرف حرارت در حداقل است.

3.      در سردترین روزسال در ساعات پیک مصرف حرارت به حداکثر رسیده در حالیکه مصرف برق در حداقل است.

4.      در ساعاتی از شبانه روز فقط مصارف برق وجود دارد و در  ساعاتی دیگر فقط مصرف حرارت

5.      در صورتی راندمان  دستگاه به حداکثر میرسد که همزمان برق و حرارت تولید شده را مصرف نماییم در غیر اینصورت راندمان ادعا شده واقعی نمیباشد.

6.      سرویس و نگهداری سیستمهای CHP  برای استفاده کنندگان منازل مسکونی پرهزینه و مشکل ساز میباشد.

حال سوالی که مطرح میشود این است که تکلیف حرارت وبرق تولید شده در ساعاتی که به آن نیاز نداریم چیست؟کدام سازمان یا نهادی کالایی را که تولید میشود آن هم در ساعات غیر متعارف خریداری مینماید؟

البته همانگونه که گفته شد این تحلیل برای ساختمانهای مسکونی نوشته شده و شایسته است که برای ساختمانهای عمومی و صنعتی و ...... که دور از دسترس شبکه های سراسری برق میباشند بطور جداگانه بررسی و نتیجه گیری نمود.

ظرفیت مجاز مجریان گاز

حداکثر ظرفیت کار مجریان گاز برحسب پایه به شرح زیر میباشد:

 

پایه3 :کنتورهای    G4,G6,G10,G16

پایه 2 :کنتورهای G25,G40

پایه 1:کنتورهای  G65,G100

 

فرمولهای مهم

Equations 

 01-Cooling and Heating Equations

HS =1.08 ×CFM ×∆T
HS =1.1 ×CFM ×∆T
HL =0.68 ×CFM ×∆WGR.
HL =4840 ×CFM ×∆WLB.
HT =4.5 ×CFM ×∆h
HT =HS +HL
H =U ×A ×∆T
SHR = HS/HT=HS/(HS+HL)
LB. STM/HR = (BTU/HR )/HFG

HS = Sensible Heat (Btu/Hr.)        

HL = Latent Heat (Btu/Hr.)  

HT = Total Heat (Btu/Hr.)
∆T = Temperature Difference (°F.)
∆WGR. = Humidity Ratio Difference (Gr.H2O/Lb.DA)

∆WLB. = Humidity Ratio Difference (Lb.H2O/Lb.DA)
∆h = Enthalpy Difference (Btu/Lb.DA)

CFM = Air Flow Rate (Cubic Feet per Minute)

U = U-Value (Btu/Hr. Sq. Ft. °F.)

A = Area (Sq. Ft.) SHR = Sensible Heat Ratio
HFG = Latent Heat of Vaporization at Design Pressure (1989 ASHRAE Fundamentals) 

 

مقدار هوای موررد نیاز پارکینگ ها

بر اساس مطلب ارایه شده در ژورنال اشری 

 ( w w w . a s h r a e j o u r n a l . o r g (February 2001 

میزان تهویه هوای مورد نیاز با استاندارد های مختلف در پارکینگهای کاملا محفوظ به شرح جدول زیر میباشد: 

 

در جای دیگر اشری مینیمم مقدار هوای مورد نیاز  پارکینگها را بصورت جدول زیر ارایه نموده است: