تحليل انرژي و اگزرژي - اقتصادي سيستم گرمايش ساختمان به منظور بهينه سازي مصرف و مديريت انرژي

Energy and Exergy-Economic Analysis of Heating Systems in Buildings

در بررسي حاضر، تحليل انرژي و اگزرژي-اقتصادي براي تمامي سيستم هاي انتقال انرژي از منبع انرژي اوليه تا انتقال انرژي از پوشش ساختمان براي ساختماني سه طبقه با كاربري آموزشي ارائه شده است. در مرحله اول تقاضاي انرژي يا به عبارتي بار گرمايشي مورد نياز به كمك نرم افزار كرير براي تمامي فضا­ها محاسبه مي گردد. با نوشتن معادلات انرژي و اگزرژي در قسمتهاي مختلف اتلاف انرژي و اگزرژي بدست آمده و همچنين هزينه هر يك از اجزاي سيستم گرمايشي محاسبه مي شود. مرحله دوم شناسايي فرآيندهاي نامطلوب ترموديناميكي سيستم بر پايه تعيين اتلافات اگزرژي و محاسبه پارامترAWT IMAGE به عنوان نرخ اتلافات ترموديناميكي بر هزينه مي­باشد. مرحله سوم، تعيين بيشترين اصلاحات قابل پياده سازي بر پايه مفاهيم اگزرژي-اقتصادي است بطوريكه پارامتري به نام ECE به عنوان اثربخشي هزينه اگزرژي براي تمامي سيستم هاي انتقال انرژي از منبع انرژي اوليه تا انتقال انرژي از پوشش هاي ساختمان محاسبه مي گردد. نتيجتاً بيشترين اتلاف انرژي و اگزرژي مربوط به مرحله توليد و به ترتيب 188/80 ، 295/42 كيلو وات مي باشد. همچنين با محاسبه AWT IMAGE و ECE مشخص مي شود كه ديگ آب گرم و مرحله توليد انرژي نياز بيشتري به بهينه سازي و اصلاح دارند.

In the present study, the energy and exergoeconomic analysis for all energy transmission systems from the primary energy source to the energy transfer from the building's envelope for a three-floor building with educational use is presented. The first step is to calculate the energy demand or the heating load required by the Carrier software for all the space. By writing the energy equations, exergy flows of the heating system and total exergy are calculated in different parts of energy dissipation and exergy, as well as the cost of each heating system component. The second stage identifies the undesirable thermodynamic processes of the system based on the determination of exergy losses and calculates the parameter Rex as the thermodynamic losses rate. The third step is to determine the most feasible reform based on the exergy-economic concepts, so that a parameter called the ECE is calculated as the effectiveness of the exergy cost for all energy transmission systems from the primary energy source to the energy transfer from the building's coatings. Consequently, the most energy dissipation and exergy is related to the production stage and are 188.80, 295.42 kW, respectively. Also, by calculating Rex and ECE, it is determined that hot water boilers and energy production stage need more to be optimized and improved.