سیستم انرژی بهره ور (مقاله رایگان pdf)

چکیده

         یک مرکز داده  مکانی جهت نگهداری تجهیزات کامپیوتری است. تخمین زده می‌شود که هر دو سال نرخ حرارت تولید شده در مرکز داده دو برابر شده و در کنار آن ناتوانی در سرد کردن سیستم رو به افزایش است. در همین حال مصرف انرژی مرکز داده رو به رشد است و هزینه بالایی برای مصرف انرژی در سیستم سرمایش در مقایسه با تامین تجهیزات می‌گردد. در نتیجه تمایل به صرفه‌جویی انرژی در بخش سرمایش رو به فزونی است. در این مقاله، به سراغ دو سیستم اولیه سرمایش آزاد  به نام‌های صرفه‌جوی هوایی  و صرفه‌جوی آبی  رفتیم. یک سیستم سرمایش آزاد در زمانی که شرایط جوی متناسب با مقررات سرمایشی ASHRE باشد، هوای بیرون را که با زور وارد مرکز شده است مورد مصرف قرار می‌دهد. علاوه بر آن، با استفاده از ابزار تحلیل‌گر تجهیزات سرمایشی تریس بررسی و شبیه‌سازی تخمینی صورت گرفت. در این مطالعه، مصرف انرژی در یک مرکز داده با سیستم سرمایشی متداول مورد مقایسه با صرفه‌جوی هوایی و صرفه‌جوی آبی در سه منطقه مختلف شیکاگو ، آتلانتا  و فونیکس  قرار گرفت. با توجه به این مسئله که در هر سه منطقه هوای بیرون در بیشتر سال خنک می‌باشد. نتایج حاصل نشان داده است که استفاده از هر دو سیستم صرفه‌جوی کاهش مصرف انرژی و هزینه نسبت به سیستم‌ متداول را در پی دارد. استفاده از سیستم صرفه‌جو اجازه می‌دهد تا تحت شرایط مطلوب جوی، خنک‌کننده خاموش شده و یا مصرف انرژی آن کاهش یابد. نتایج نشان می‌دهند که صرفه‌جوی آبی همواره عملکرد بهتری نسبت به صرفه‌جوی هوایی دارد که باعث بهبود چشمگیر بازدهی و هزینه‌ها در مرکز داده می‌شود. نسبت کارایی  سیستم‌های متداول، صرفه‌جوی هوایی و صرفه‌جوی آبی به ترتیب 50%، 76% و 79% است که نشان می‌دهد سیستم‌های صرفه‌جو نسبت به سیستم متداول از لحاظ اقتصادی به صرفه‌تر هستند.

سیستم های خنک کننده (مقاله رایگان pdf)

خلاصه اجرایی

       در اقلیم های خاص، برخی سیستم های خنک کننده با فعالیت در حالت صرفه جویی می توانند بیش از 70 درصد در هزینه های سالانه انرژی صرفه جویی کنند، که برابر با بیش از 15 درصد کاهش در PUE سالانه است. اما، حداقل 17 نوع متفاوت حالت صرفه جویی با تعاریف صنعتی غیردقیق وجود دارند که مقایسه، انتخاب یا تعیین آنها را سخت می کند. این مقاله، اصطلاحات و تعاریفی برای انواع مختلف حالات صرفه جویی فراهم می کند و عملکرد آنها را در برابر ویژگی های مرکز داده اصلی مقایسه می کند. 

نانو ذرات طلایی (مقاله رایگان pdf)

چکیده

         در این مقاله به بررسی تحلیل عددی افزایش جذب خورشیدی در غشاء های هالید پروسکایت با نانو ذرات طلایی پلاسمونیک مندرج ارگانیک و غیر ارگانیک می پردازیم. تاثیر اندازه و تراکم ذرات در سیستم های واقع گرایانه آنالیز شده در مکان ذرات رندوم در غشاء پروسکایت و شکل گیری نهایی دوپار در نظر گرفته شده است. افزایش حداکثری جذب خورشیدی یکپارچه %10 را در غشاء پروسکایت به ضخامت nm200 و 6% در غشاء mn300 با حوزه های شعاع nm60 و nm90 در تراکم های حدود %10 در هر دو حالت می توان پیدا کرد. وجود دوپار افزایش جذب را تا %12 در نازک ترین غشاء می رساند. تقویت جذب از کمک مضاعف پلاسمونی نزدیک میدان و تاثیرات پراکندگی ناشی شده را می توان با توجه به شبیه سازی ها توزیع و ارزیابی نمود. 

انرژی بادی (مقاله رایگان pdf)

چکیده

        توزیع Weibull، یکی از توزیع‌های گسترده است که برای تعیین توزیع انرژی باد مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسیاری از روش‌های مختلف عددی را می‌توان برای تخمین پارامترهای توزیع وایبل به کار برد. روش L-moment (L-Mom)، که قبلاً در مورد انرژی بادی برای تخمین پارامترهای سرعت باد در رابطه با توزیع وایبل استفاده نشده است و این روش در این مقاله ارائه گردیده و با روش Moment (Mom) و روش Maximum Likelihood  (ML) مقایسه شده است. شبیه‌سازی مونت‌کارلو برای مقایسه روش‌ها، در تخمین شکل (K)، مقیاس (C) برای توزیع وایبل استفاده‌شده است. علاوه بر این، روش‌های تخمین Mom، L-Mom و ML برای آنالیز یک مجموعه داده واقعی استفاده‌شده‌اند. تراکم قدرت باد با کمک مقادیر پارامترها، برآورد شده است. ما نشان دادیم که تراکم توزیع، مورب یا به سمت راست است و روش ML، در مقایسه با سایر روش‌ها در تخمین پارامتر شکل، برتری دارد. روش L-Mom، که در این مطالعه ارائه‌شده است، ممکن است برای نمونه‌های کوچک مفید واقع گردد.

پردازنده های سوخت (مقاله رایگان pdf)

چکیده

           پردازنده های سوخت (FPs) با پردازنده سلول های سوختی (FCS) تولید برق در محل یکپارچه شده اند. فن آوری فرآیند که در FP ها به کار گرفته شده است  باید به درستی و بر اساس ویژگی های سوخت و تحمل ناخالصی و مشخصات عملیاتی انتخاب شوند. پارامترهای شیمیایی، حرارتی و فرایند مورد نظر برای اطمینان از ادغام FP-FC نیاز به توجه دقیق و به موقع دارند. شیمی و مهندسی واکنش کاتالیستی تولید H2 در FP ها و استفاده از آن در electrocatalysis چالش های عمده ای فراهم می کند. تنظیمات راکتور، میزان کوچک بودن شان و هیدرودینامیک داخلی آن ها و سایر عوامل طراحی برای یکپارچه سازی مناسب نیاز است که در نظر گرفته شود. این مقاله در حال حاضر دانش مهندسی در یکپارچه سازی FP ها را بیان می کند و همچنین چشم انداز آینده-FC برای دستیابی کارآمد به FP-FC برای استقرار در مقیاس بزرگ را بیان می کند. 

شبکه های سلولی 5G (مقاله رایگان pdf)

چکیده

       در این مقاله، ما یک بررسی کوچک روی شبکه های سلولی 5G سبز ارائه کرده و برخی از مسائل پژوهشی و چالش های فعالسازی تکنیک هایی برای شبکه های بی سیم پهن باند سبز را کاوش میکنیم. روند دستیابی به انرژی سبز در شبکه های سلولی اپراتورهای شبکه و مقامات استانداردسازی را به همکاری باهم ترغیب کرده تا ردپای کربن از محصولات به منظور آوردن ایستگاه های سلولی eco  5G سبز کاهش یابد. ما ابتدا یک مرور کلی بر روی معماری سیستم های بی سیم 5G و پشته پروتکل های جدید مربوطه را فراهم خواهیم کرد. سپس، طرح های دسترسی ترکیبی چندگانه، مانند رویکردهای ترکیب متعامد (OFDMA) و غیر متعامد (CDMA) را با هدف بهبود ظرفیت و پوششدهی به طور همزمان مورد بحث قرار میدهیم. از آنجا که ایستگاه های پایه بخش حداکثر کل انرژی در سیستم های سلولی فعلی را مصرف میکنند، ما تکنیک های انرژی تجدید پذیر مهم را برای ایستگاه های پایه سبز اکتشاف کرده، و یک بررسی جامع در مورد چگونگی تولید انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی، بادی و سوخت را برای ایستگاه های پایه سبز در شبکه های سلولی 5G فراهم خواهیم نمود. 

نیروگاه توربین گازی (مقاله رایگان pdf)

چکیده

        در این مقاله تحقیقاتی، یک مدلسازی کامل ترمودینامیکی از یکی از نیروگاه های توان توربین گازی در ایران بر اساس روابط ترمودینامیکی انجام شده است. علاوه بر این، یک برنامه کامپیوتری کامل برای اهداف شبیه سازی با استفاده از نرم افزار Matlab توسعه یافته است. برای ارزیابی عملکرد سیستم، تجزیه و تحلیل اکسرژی و اکسرژی-اقتصادی به منظور تعیین نابودی اکسرژی هر یک از مؤلفه ها و هزینه هر خط جریان از این سیستم ها انجام شده است. یک مطالعه کامل پارامتری نیز به منظور مطالعه اثر پارامترهای طراحی خاص مانند بازده اکسرژی و هزینه کلی نابودی اکسرژی در تغییرات عملکرد سیستم انجام شده است. نتایج تجزیه و تحلیل اکسرژی نشان داد که محفظه احتراق ( CC ) مخرب ترین جزء اکسرژی در مقایسه با اجزای چرخه دیگر است. همچنین، بازده اکسرژی آن کمتر از اجزای دیگر است که با توجه به تفاوت درجه حرارت بالا بین سیال کاری و دمای مشعل است. علاوه بر این، مشخص شد که با افزایش TIT (دمای ورودی توربین گاز) ، نابودی اکسرژی این جزء را می توان کاهش داد. از سوی دیگر، هزینه تخریب اکسرژی که یک تابع مستقیم از نابودی اکسرژی است، برای محفظه احتراق بالا است. اثرات پارامترهای طراحی در بازده اکسرژی نشان داد که افزایش در نسبت فشار کمپرسور هوا و TIT، کل بازده اکسرژی چرخه را افزایش می دهد. علاوه بر این، نتایج نشان داد که افزایش در TIT از حدود 350 K می تواند به کاهش حدود 22 ٪ در هزینه نابودی اکسرژی منجر شود. بنابراین، TIT، بهترین گزینه برای بهبود تلفات چرخه است.

ترکیبات هیدروکربن هوا (مقاله رایگان pdf)

      عملکرد سلول تک-محفظه ای سوخت اکسید جامد (SOFC) بین 350 و 900 درجه در ترکیبات جاری متان، اتان، پروپان، یا گاز مایع و هوا با یک نسبت حجمی 1 برای سوخت/ هوا مورد مطالعه قرار گرفت که در آن اکسیداسیون آنها با خیال راحت بدون انفجار انجام شد. در میان همه مواد الکترود آزمایش شده،Ni-Ce0.8Sm0.2O1.9 آلیاژ cermet و اکسید Sm0.5Sr0.5CoO3  به ترتیب به عنوان بهترین آند و کاتد در ترکیبات مختلف گاز عمل نمودند. یک سلول ساخته شده الکترولیت La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3 با دو الکترود بیشتر از 900 میلی ولت در ترکیب متان و هوا بین 600 تا 800 درجه و در ترکیب اتان-هوا بین 450 و 650 درجه تولید شد. یک مقاومت کوچک در برابر واکنش برای الکترود، با کاهش ضخامت الکترولیت، منجر به افزایش چگالی توان شد. اوج چگالی توان در 450 درجه از 34 تا 101 میلی وات سانتی متر با کاهش ضخامت الکترولیت به اندازه 0.50-0.18 میلی متر افزایش یافت. مکانیزم کاری SOFC تک-محفظه ای در دماهای مختلف نیز با اندازه گیری فعالیت کاتالیزوری دو الکترود برای اکسیداسیون جزئی هیدروکربن ها مورد مطالعه قرار گرفت.

سیستم بادی (مقاله رایگان pdf)

چکیده

      موضوع این مقاله، ارائه مدلسازی و شبیه سازی یک سیستم ترکیبی بادی ایزوله دیزلی(WDHS)  متشکل از یک ژنراتور دیزلی (DG)، ژنراتور توربین بادی (WTG)، بار مصرف کننده، یک سیستم ذخیره انرژی مبتنی بر باتری NI-MH (BESS)  و یک بار تخلیه(DL)  است.BESS  متشکل از یک بانک باتری و یک مبدل برق است که تبدیل DC / AC  را برای واسطه گری باتری با شبکه ایزوله انجام می دهد. قابلیت های توان بالای باتری NI-MH، نیاز به تعمیر و نگهداری کم، مقاومت در برابر سوء استفاده و عدم وجود مواد خطرناک، آن را به بهترین انتخاب برای WDHS تبدیل نموده است. مدلسازی اجزای ذکر شده قبلی، ارائه می شود و عملکردWDHS  از طریق شبیه سازی دینامیکی آزمایش می شود. نتایج شبیه سازی با گراف های فرکانس و ولتاژ سیستم قدرت ایزوله شده، توان اکتیو تولید شده/جذب شده توسط عناصر مختلف و ولتاژ باتری/ جریان / حالت بار الکتریکی برای بار و تغییرات سرعت باد ارائه می شود. نتایج شبیه سازی برایBESS / بدون موارد BESS مقایسه می شود که به دلیل استفاده از BESS، نشان دهنده بهبود قابل توجهی در دینامیک سیستم است.

1. مقدمه

      سیستم ترکیبی دیزل بادی(WDHS) ، هر سیستم مستقل تولید برق با استفاده از ژنراتور (ها) توربین بادی(WTG)  با دیزل ژنراتور (ها)  (DG)برای به دست آوردن بیشترین سهم توسط منابع باد متناوب نسبت به  توان کل تولید شده است، در حالی که به طور مستمر توان الکتریکی را با کیفیت بالا ارائه می کند [1]. هدف اصلی در مورد این سیستم های قدرت ایزوله شده، کاهش مصرف سوخت و بدین ترتیب، کاهش هزینه های عملیاتی سیستم و اثرات زیست محیطی است. اگرWDHS  طوری طراحی شود که موتورهای دیزلی برای اجرای تمام وقت باشند، WDHS  به صورت دارای نفوذ کم یا متوسط باد، بسته به نسبت نفوذ انرژی توان باد طبقه بندی می شود که به صورت زیر [2]، تعریف می شود:

نفوذ انرژی= باد توربین خروجی انرژی سالانه کیلووات ساعت

سالانه تقاضای انرژی اولیه کیلووات ساعت

       WDHS  زمانی به صورت نفوذ پایین طبقه بندی می شود که(1)  کمتر از 20٪ و زمانی به صورت نفوذ متوسط طبقه بندی می شود که(1)  بین 20٪ و 50٪ است. برعکس اگرWDHS  در خاموش نمودن دیزل ژنراتورها در طول دوره ها با دسترسی باد بالا توانمند باشد،WDHS  به عنوان دارای نفوذ باد بالا طبقه بندی می شود. شکل1  نشان دهنده WDHS  مطالعه شده با نفوذ متوسط در این مقاله است که در آن اجزای مندرج در تعریف WDHS می توانند دیده شوند: DG،WTG  و بار مصرف کننده. سایر اجزای نشان داده شده در شکل 1 مانند بارهای تخلیه (DL)  و یا سیستم های ذخیره سازی انرژی باتری(BESS)  در بخش 2 توضیح داده شده اند.

- این مقاله در نشریه الزویر منتشر شده و ترجمه آن با عنوان سیستم بادی در سایت ای ترجمه به صورت رایگان قابل دانلود می باشد. جهت دانلود رایگان مقاله فارسی و انگلیسی روی عنوان فارسی (آبی رنگ) کلیک نمایید.
منبع:

Simulation of an isolated Wind Diesel System with battery energy storage

شبکه هوشمند (مقاله رایگان pdf)

  نکات مهم :

 

•           پیشنهاد یک مدل تقاضا – پاسخ مبتنی بر قیمت جهت تعادل عرضه و تقاضا.

•           فرموله بندی فرآیند تجارت بازار برق به صورت یک بازی استکلبرگ.

•           معرفی یک تابع قیمت گذاری به عنوان یک هماهنگ کننده در حین فرآیند تجارت.

•           پیشنهاد یک الگوریتم با حلقه های تکرار شونده جهت تعیین میزان بهینه ای از تقاضاها و تولید.

•           انجام پیک سایی میزان تقاضای بار و کاهش عدم تطابق عرضه  - تقاضا.