دانشگاه آزاد اسلامی
واحد سمنان
دانشکده فنی مهندسی ، گروه مکانیک
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته تبدیل انرژی (M.Sc.)
عنوان:
تحلیل فنی اقتصادی سیستم های آبگرمکن خورشیدی در ایران با بهره گیری از نرم افزار شبیه ساز POLYSUN
استادان راهنما:
دکتر عبداله خالصی دوست
استاد مشاور:
دکتر نادر رهبر
زمستان 1392
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
1-1- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق. 14
2-1- مروری بر بکارگیری انرژی خورشیدی از گذشته تا کنون. 29
2-1-1- تاریخچه بکارگیری انرژی خورشیدی. 29
2-1-2- استفاده کنونی از انرژی خورشیدی در جهان. 31
2-1-3- کاربرد انرژی خورشیدی در ایران. 32
2-1-4- فعالیتهای اجرا شده و در حال اجرا در حوزه انرژی خورشیدی در ایران. 33
2-2- انواع سیستم های آبگرمكن خورشیدی. 37
2-2-1- آبگرمكن خورشیدی جابجایی طبیعی (ترموسیفون). 37
2-2-2- آبرگرمكن خورشیدی جابجایی اجباری (پمپی). 38
2-2-3- تشریح کلکتورهای مسطح. 39
3-1- نرم افزارهای شبیه سازی سیستم های خورشیدی. 44
3-1-1- انواع نرم افزارهای شبیه سازی. 44
3-1-2- نرم افزار شبیه ساز TRNSYS. 47
3-1-3- نرم افزار شبیه ساز Polysun. 48
3-2-2- تعیین عملکرد کلکتور خورشیدی. 51
3-3-1- بارهای فرآیند خورشیدی. 59
3-3-2- لایه‌بندی در مخازن ذخیره. 60
3-4-1- عوامل اقتصادی فرآیند خورشیدی. 61
3-4-2- هزینه های سیستمهای فرآیند خورشیدی. 62
3-4-3- روش های ارزیابی اقتصادی. 64
4-1- موقعیت جغرافیایی استان آذربایجان شرقی. 70
4-1-1- شرایط اقلیمی استان آذربایجان شرقی (شهر تبریز). 70
4-1-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان آذربایجان شرقی 71
4-1-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان آذربایجان شرقی. 73
4-2- موقعیت جغرافیایی استان آذربایجان غربی. 74
4-2-1- شرایط اقلیمی استان آذربایجان غربی (شهر ارومیه). 74
4-2-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان آذربایجان غربی. 75
4-2-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان آذربایجان غربی. 77
4-3- موقعیت جغرافیایی استان اردبیل. 78
4-3-1- شرایط اقلیمی استان اردبیل (شهر اردبیل). 78
4-3-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان اردبیل. 79
4-3-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان اردبیل. 81
4-4- موقعیت جغرافیایی استان اصفهان. 82
4-4-1- شرایط اقلیمی استان اصفهان (شهر اصفهان). 82
4-4-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان اصفهان. 83
4-4-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان اصفهان. 85
4-5- موقعیت جغرافیایی استان البرز. 86
4-5-1- شرایط اقلیمی استان البرز (شهر البرز). 86
4-5-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان البرز. 87
4-5-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان البرز. 89
4-6- موقعیت جغرافیایی استان ایلام. 90
4-6-1- شرایط اقلیمی استان ایلام (شهر ایلام). 90
4-6-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان ایلام. 91
4-6-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان ایلام. 93
4-7- موقعیت جغرافیایی استان بوشهر. 94
4-7-1- شرایط اقلیمی استان بوشهر (شهر بوشهر). 94
4-7-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان بوشهر. 95
4-7-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان بوشهر. 97
4-8- موقعیت جغرافیایی استان تهران. 98
4-8-1- شرایط اقلیمی استان تهران (شهر تهران). 98
4-8-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان تهران. 99
4-8-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان تهران. 101
4-9- موقعیت جغرافیایی استان چهارمحال بختیاری. 102
4-9-1- شرایط اقلیمی استان چهارمحال بختیاری (شهر شهرکرد). 102
4-9-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان چهارمحال بختیاری. 103
4-9-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان چهارمحال بختیاری. 105
4-10- موقعیت جغرافیایی استان خراسان جنوبی. 106
4-10-1- شرایط اقلیمی استان خراسان جنوبی (شهر بیرجند). 106
4-10-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خراسان جنوبی 107
4-10-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خراسان جنوبی. 109
4-11- موقعیت جغرافیایی استان خراسان رضوی. 110
4-11-1- شرایط اقلیمی استان خراسان رضوی (شهر مشهد). 110
4-11-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خراسان رضوی 111
4-11-3-نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خراسان رضوی. 113
4-12- موقعیت جغرافیایی استان خراسان شمالی. 114
4-12-1- شرایط اقلیمی استان خراسان شمالی (شهر بجنورد). 114
4-12-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خراسان شمالی 115
4-12-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خراسان شمالی. 117
4-13- موقعیت جغرافیایی استان خوزستان. 118
4-13-1- شرایط اقلیمی استان خوزستان (شهر اهواز). 118
4-13-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان خوزستان 119
4-13-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان خوزستان. 121
4-14- موقعیت جغرافیایی استان زنجان. 122
4-14-1- شرایط اقلیمی استان زنجان (شهر زنجان). 122
4-14-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان زنجان. 123
4-14-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان زنجان. 125
4-15- موقعیت جغرافیایی استان سمنان. 126
4-15-1- شرایط اقلیمی استان سمنان (شهر سمنان). 126
4-15-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان سمنان. 127
4-15-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان سمنان. 129
4-16- موقعیت جغرافیایی استان سیستان و بلوچستان. 130
4-16-1- شرایط اقلیمی استان سیستان و بلوچستان (شهر زاهدان). 130
4-16-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان سیستان و بلوچستان. 131
4-16-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان سیستان و بلوچستان 133
4-17- موقعیت جغرافیایی استان فارس. 134
4-17-1- شرایط اقلیمی استان فارس (شهر شیراز). 134
4-17-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان فارس. 135
4-17-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان فارس. 137
4-18- موقعیت جغرافیایی استان قزوین. 138
4-18-1- شرایط اقلیمی استان قزوین (شهر قزوین). 138
4-18-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان قزوین. 139
4-18-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان قزوین. 141
4-19- موقعیت جغرافیایی استان قم. 142
4-19-1- شرایط اقلیمی استان قم (شهر قم). 142
4-19-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان قم. 143
4-19-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان قم. 145
4-20- موقعیت جغرافیایی استان کردستان. 146
4-20-1- شرایط اقلیمی استان کردستان (شهرستان کردستان). 146
4-20-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان کردستان 147
4-20-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان کردستان. 149
4-21- موقعیت جغرافیایی استان کرمان. 150
4-21-1- شرایط اقلیمی استان کرمان (شهر کرمان). 150
4-21-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان کرمان. 151
4-21-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان کرمان. 153
4-22- موقعیت جغرافیایی استان کرمانشاه. 154
4-22-1- شرایط اقلیمی استان کرمانشاه (شهر کرمانشاه). 154
4-22-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان کرمانشاه 155
4-22-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان کرمانشاه. 157
4-23- موقعیت جغرافیایی استان کهگیلویه و بویراحمد. 158
4-23-1- شرایط اقلیمی استان کهگیلویه و بویراحمد (شهر یاسوج). 158
4-23-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان کهگیلویه و بویراحمد. 159
4-23-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان کهگیلویه و بویراحمد 161
4-24- موقعیت جغرافیایی استان گلستان. 162
4-24-1- شرایط اقلیمی استان گلستان (شهر گلستان). 162
4-24-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان گلستان. 163
4-24-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان گلستان. 165
4-25- موقعیت جغرافیایی استان گیلان. 166
4-25-1- شرایط اقلیمی استان گیلان (شهر رشت). 166
4-25-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان گیلان. 167
4-25-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان گیلان. 169
4-26- موقعیت جغرافیایی استان لرستان. 170
4-26-1- شرایط اقلیمی استان لرستان (شهر خرم آباد). 170
4-26-1- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان لرستان. 171
4-26-2- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان لرستان. 173
4-27- موقعیت جغرافیایی استان مازندران. 174
4-27-1- شرایط اقلیمی استان مازندران (شهرساری). 174
4-27-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان مازندران 175
4-27-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان مازندران. 177
4-28- موقعیت جغرافیایی استان مرکزی. 178
4-28-1- شرایط اقلیمی استان مرکزی (شهر اراک). 178
4-28-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان مرکزی. 179
4-28-3- نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی استان مرکزی. 181
4-29- موقعیت جغرافیایی استان هرمزگان. 182
4-29-1- شرایط اقلیمی استان هرمزگان (شهربندر عباس). 182
4-29-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان هرمزگان 183
4-29-3- نتایج تحلیل اقتصادی در استان هرمزگان. 185
4-30- موقعیت جغرافیایی استان همدان. 186
4-30-1- شرایط اقلیمی استان همدان (شهر همدان). 186
4-30-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان همدان. 187
4-30-3- نتایج تحلیل اقتصادی در استان همدان. 189
4-31- موقعیت جغرافیایی استان یزد. 190
4-31-1- شرایط اقلیمی استان یزد (شهر یزد). 190
4-31-2- نتایج حاصل از شبیه سازی فنی Polysun در استان یزد. 191
4-31-3- نتایج تحلیل اقتصادی در استان یزد. 193
جدول 5-1 مقدار پارامتر های فنی محاسبه شده مدت زمان بازگشت سرمایه برای مراکز استان ها. 196
چکیده
کشور ایران در بین مدارهای 25 تا 40 درجه عرض شمالی قرار گرفته است و در منطقه‌ای واقع شده كه به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین نقاط جهان در بالاترین رده‌ها قرار دارد. میزان تابش خورشیدی در ایران بین 1800 تا 2200 كیلووات ساعت بر مترمربع در سال تخمین زده شده است كه البته بالاتر از میزان متوسط جهانی است. در ایران به‌طور متوسط سالیانه بیش از 280 روزآفتابی گزارش شده است كه بسیار قابل توجه است. از این انرژی می‌توان به طرق مختلف، مثل تولید برق، گرمایش و سرمایش، تولید آب شیرین، تامین آب گرم و.. . استفاده نمود. یکی از عمومی‌ترین روش‌های استفاده از انرژی خورشیدی گرمایش آب جهت مصرف در ساختمان یا صنعت است. مهم‌ترین بخش یک سیستم آبگرمکن خورشیدی کلکتور خورشیدی نام دارد که دارای انواع مختلف است. در این تحقیق عملکرد فنی، اقتصادی و منطقه‌ای یک سیستم گرمایش آب خورشیدی از نوع جابجایی طبیعی در 31 مرکز استان های ایران که دارای بررسی میگردد. این تحقیق بر روی کاربرد سیستم گرمایش آب خورشیدی برای مصرف کنندگان در ایران تمرکز دارد که از منابع اولیه انرژی برای گرمایش آب استفاده میکنند، که در حال حاضر بیش از 63 میلیون بشکه نفت خام در سال می‌باشد تغییرات در صرفه جویی انرژی مصرفی به واسطه استقاده از آبگرم مصرفی، دمای آب ورودی و منابع خورشیدی تخمین زده شد و اطلاعات به دست آمده برای محاسبه فنی اقتصادی استفاده گردید. برای یک مصرف کننده خانگی نمونه، یک سیستم آبگرمکن خورشیدی میزان تقاضای انرژی حرارتی آبگرم را 43-92 % کاهش و یا 5000-2700 کیلو وات ساعت در سال صرفه جویی خواهد داشت. یک سیستم آبگرمکن خورشیدی سالانه بین 2700-14700 کیلوگرم کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای داده و همچنین سالانه باعث 3000000-14700000 ریال صرفه جویی در هزینه‌های اجتماعی میگردد. هزینه اولیه یک سیستم آبگرمکن خورشیدی در ایران به طور متوسط، به واسطه صرفه جویی در مصرف انرژی، بعد از 5/3-16 سال باز میگردد.
کلیات تحقیق (مقدمه ، بیان مسئله ، اهمیت و ضرورت تحقیق ، اهداف و فرضیه ها)
آلودگی محیط زیست از منابع گوناگون صورت می‌گیرد. با پیشرفت تمدن بشری و توسعه فن‌آوری و ازدیاد روز افزون جمعیت ، در حال حاضر دنیا با مشکلی به نام آلودگی در هوا و زمین روبرو شده است که زندگی ساکنان کره زمین را تهدید می‌کند. بطوری که در هر کشور حفاظت محیط زیست مورد توجه جدی دولتمردان است. امروزه وضعیت زیست محیطی به گونه‌ای شده است که مردم یک شهر یا حتی یک کشور از آثار آلودگی در شهر یا کشور دیگر در امان نیستند.
کشورهای پیشرفته با سرمایه گذاری در بخش انرژی تجدیدپذیر ، بهبود کارایی انرژی و فناوری های نوین گام های بزرگی در زمینه کنترل آلودگی های زیست محیطی بخش انرژی برداشته‌اند اما هنوز در این مورد کشورهای در حال توسعه با چالش جدی مواجه هستند و ایران نیز از این امر مستثنی نمیباشد. نمودار 1-1 ، نمودار جریان انرژی ایران را در سال 1390 نشان می دهد که در آن جمع منابع انرژی و کل مصرف نهایی را نمایان می سازد.
تعداد صفحه : 212
قیمت :14700 تومان