دانلود رایگان ترجمه مقاله تحقیقات اولیه بر روی میز آزمون برای سیستم های انرژی مجتمع میکرو-CHP (نشریه الزویر 2014)

تحقیقات اولیه بر روی میز آزمون برای سیستم های انرژی مجتمع میکرو-CHP

Preliminary Investigations on a Test Bench for Integrated MicroCHP Energy Systems

چکیده
1- مقدمه
1-1- هدف از این کار
2- شرح میز آزمون میکرو CHP مبتنی بر FC موجود
3- طراحی ارتقای میز آزمون های با مجتمع سازی با یک MRC
4- عملیات مورد انتظار و عملکرد سیستم میکرو CHP مجتمع
نتیجه گیری

چکیده
سیستم های انرژی میکرو CHP (ترکیبی از حرارت و برق) به طور بالقوه برای کاربردهای مسکونی مناسب هستند و به طور معمول توسط تقاضای حرارت درجه پایین و مقادیر نسبت تقاضای انرژی محدود الکتریکی به گرمایی انرژی مشخص می شوند. نوآوری های مختلف و فن آوری های در حال توسعه CHP در حال حاضر در واحدهای مقیاس کوچک بررسی می شوند، اما یک استاندارد تا کنون شناسایی نشده است. علاوه بر این، با توجه به درخواست بار، تولید برق را می توان مورد استفاده قرار داد، در باتری الکتریکی و یا در شبکه خارجی ذخیره نمود، و یا با سایر منابع خارجی ادغام نمود. حرارت موجود را می توان مورد استفاده قرار داد، در داخل سیستم انباشته و یا تلف نمود. راحتی واقعی سیستم های CHP در اندازه کوچک به پروفایل های تقاضا و منطق مدیریت عملیات بستگی دارد.
امکانات آزمون، در دانشگاه بولونیا، برای توصیف تجربی عملکرد همزادی سیستم های قدرت هیبریدی در مقیاس کوچک، متشکل از سیستم های میکرو-CHP از فن آوری های مختلف (مانند چرخه های رنکین آلی و سلول های سوخت غشاء پروتون) ، یک باتری و یک زیر سیستم بازیابی حرارت در حال توسعه است. راه اندازی آزمون نیز با شبیه ساز بار خارجی، به منظور تولید پروفیل بار متغیر یکپارچه شده است.
این گزارش, ویژگی های اصلی میز آزمون پیاده سازی شده، رویه انتخاب عملکرد مورد انتظار و واحد میکرو CHP اتخاذ شده را توصیف می کند.
1- مقدمه
تولید برق در مقیاس بزرگ و انتقال با استفاده از شبکه چگالی توان بالا در حال حاضر راه حل غالب برای پوشش توزیع تقاضای کاربران توان در بسیاری از کشورهای صنعتی است. مقادیر عملکرد قابل توجه می تواند با پیشرفت های بیشتر از نیروگاه های مقیاس بزرگ در آینده نزدیک به دست آید [1].
با این وجود، سیستم میکرو CHP (ترکیبی از حرارت و برق) در چارچوب یک رویکرد تولید پراکنده تحت بررسی هستند که این سیستم, کاهش تلفات شبکه و تحقق هر دو تقاضای حرارتی و برق مصرف کنندگان محلی [2] را میسر می سازد. سیستم های میکرو CHP دارای پتانسیل های مناسب طبیعی برای کاربردهای مختلف مدنی، سوم و صنعتی، مانند ساختمان های مسکونی، بیمارستان ها، سوپر مارکت ها، مراکز ورزشی، و غیره هستند که در آن تقاضای حرارتی قابل توجهی به تقاضای برق به کاربران، کاهش مصرف انرژی اولیه و همچنین اثرات زیست محیطی [3] در ارتباط است. یک بازار بالقوه بزرگ برای میکرو CHP از بیش از ده سال پیش شناسایی شده است، که به عنوان مثال توسط Dentice D’Accadia و همکاران در [4] برجسته شده است.
نتیجه گیری
یک سیستم چند-منبع میکرو CHP در آزمایشگاه ما پیاده سازی شده است. این سیستم در دسترس است و بعداً بیشتر بهبود خواهد یافت، و همانطور که که در اینجا توضیح داده شد، برای کمپین های آزمون مختلف سیستم مدیریت در حال توسعه، به منظور تعریف منطق عملیاتی مطلوب استفاده خواهد شد. تحقیقات مقدماتی انجام شده است و نتایج محدود نشان داده شده در اینجا در آینده نزدیک گسترش خواهند یافت.

Abstract

Micro-CHP (Combined Heat and Power) energy systems are potentially suitable for residential and tertiary utilities, typically characterized by low-grade heat demand and limited electric-to-thermal energy demand ratio values. Different innovative and under development CHP technologies are currently investigated in small scale units, but a standard has not been identified till now. Moreover, depending on the load request, the produced electricity can be used, stored in electric accumulator or in the external net, or integrated with other external sources. Contextually, the available heat can be used, accumulated inside the system or dissipated. The actual convenience of small size CHP systems depends on the demand profiles and the operation management logic. A test facility is being developed, at the University of Bologna, for the experimental characterization of the cogenerative performance of small scale hybrid power systems, composed of micro-CHP systems of different technologies (such as Organic Rankine Cycles and Proton Exchange Membrane Fuel Cells), a battery and a heat recovery subsystem. The test set-up is also integrated with an external load simulator, in order to generate variable load profiles. This report describes the main characteristics of the implemented test bench, the selection procedure of the adopted micro-CHP unit and expected performance.

1- Introduction

Large scale power production and transmission with high power density network is currently the predominant solution to cover the distributed users power demand in many industrialized countries. Remarkable performance values could be achieved with further improvements of such large scale power plants in the near future [1]. Nevertheless, micro-CHP (Combined Heat and Power) systems are under investigation in the framework of a distributed generation approach, allowing for a reduction in the network losses and for the fulfillment of both thermal and electricity demand of local consumers [2]. Micro-CHP systems have natural potential suitability for different civil, tertiary and industrial applications, such as residential buildings, hospitals, supermarkets, sporting centers, etc., where a significant thermal demand is associated to the user electricity demand, reducing primary energy consumption and also environmental impact [3]. A large market potential for Micro-CHP has been identified since more than ten years ago, as highlighted for example by Dentice d’Accadia et al. in [4].

Conclusion

A complex multi-source micro-CHP system has been implemented in our laboratory. The system is available and it will be further improved, as described here, for different test campaigns The management system is under development, in order to define the optimum operating logic. A preliminary performance investigation has been carried out and limited results here shown will be extended in the near future..