برآورد كاهش انتشارآلاينده‌ها در عملكرد يك سيستم CCHP نسبت به سيستم معمولي براي مطالعه موردي (هتل) داراي آب شيرين كن

Investigating the Pollutants Reduction of a CCHP System Coupled with Reverse Osmosis Desalination in Comparison to Traditional System

در پژوهش حاضر به مدل­سازي و بهينه ­سازي سيستم توليد همزمان برق، حرارت و برودت(CCHP) در تركيب با آب شيرين كن اسمز معكوس(W)، براي يك هتل پرداخته شده است. در گام اول استراتژي عملكرد دو چيدمان مختلف براي سيستم CCHP و آب شيرين كن اسمز معكوس (W) به منظور تامين بارهاي مورد نياز ساختمان ارايه مي­شود و عملكرد اين دو سيستم نسبت به سيستم­هاي سنتي موجود توسط الگوريتم ژنتيك بهينه مي شود. در فرآيند بهينه­ سازي از تابعي چند معياره (انرژي، اقتصادي و زيست ­محيطي) تحت عنوان درصد سود ساليانه نسبي (PRAB) و موتور­گازسوز (با قابليت عملكرد در بار جزيي) به عنوان محرك اوليه، استفاده شده است. سپس رويكرد زيست ­محيطي اين دو سيستم نسبت به سيستم­هاي متداول مورد بررسي قرار مي­گيرد. نتايج به دست آمده از اين پژوهش نشان مي­دهد، كه در هر دو چيدمان، انتشار هر سه آلاينده CO2 CO , و NOx در محدوده­ ي گسترده ­اي از ظرفيت­هاي نامي موتورگازسوز، كاهش مي­يابد. اين درحالي است كه در سيستم CCHPW ( چيدمان اول) با انتخاب موتورگازسوزي با ظرفيت 3250 كيلووات، عملكرد بهتري از نظر اقتصادي و زيست ­محيطي مشاهده مي­شود به طوري كه علاوه بر داشتن بيشترين سود ساليانه با مقدار ^6^10×5/21 دلار بر سال، توليد آلاينده ­هاي CO2 , CO و NOx را به ترتيب61%، 79% و 86% كاهش مي­دهد.

In present paper, the modeling and optimizing of the combined cooling, heating and power (CCHP) system coupled with the reverse osmosis desalination are performed for a hotel. At the first step, operation strategy of two different configurations of combined cooling, heating and power system and reverse osmosis desalination is presented to provide the building demands, and the operation of these systems in comparison with traditional system will be optimized by genetic algorithm. In optimization process, multi criteria objective function (energetic, economic and environmental), called the Percent of Relative Annual Benefit (PRAB), and gas engine as prime mover (with in partial load), were used. Then, the environmental performance of these systems in comparison with traditional system is examined. Present results show that pollutant emission of CO2, CO and NOx reduce in an extensive range of nominal power of gas engine in both configurations. However, in CCHPW configuration system, by selecting 3250 kW nominal power for gas engine, a better performance is observed in relation with economic and environmental considerations, such that the highest annual benefit of 5.21×106 $/year is obtained, while the emission of CO2, CO and NOx pollutants reduces by 61%, 79% and 86%, respectively.