انرژی و آموزش ترمواکونومیک و کاربرد آن در مهندسی

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شیراز، دانشکده مهندسی

چکیده

افزایش رشد تقاضای انرژی در قرن 21 همراه با مشکلاتی از قبیل آلودگی محیط زیست، کمبود منابع طبیعی و همچنین، محدودیت فضا و مکان مناسب برای احداث نیروگاههای سوخت فسیلی است. از طرف دیگر، رشد فناوری در جهان تقاضا برای انرژی به خصوص انرژی الکتریکی رشد چشمگیری یافته است. از این نظر، یافتن انرژیهای پاک جایگزین، عوامل ایجاد بازگشت ناپذیری در سیستم¬های مصرف کننده انرژی و مصرف بهینه انرژی با روش تحلیل اگزرژی امری ضروری می¬نماید. یکی از کاربردهای اگزرژی تحلیل اقتصادی سیستم¬هاست. این قسمت از تحلیل اگزرژی در دوره های کارشناسی رشته¬های مهندسی در کشور ما تدریس و آموزش داده نمی¬شود. در تحلیل اگزرژی ـ اقتصادی، برای بهبود طراحی سیستم¬ها اگزرژی با مفاهیم اقتصادی ترکیب می¬شود و با حداقل کردن قیمت و زمان کارکرد سیستم¬ها می¬توان بهترین و کارآمدترین سیستم را با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی شناسایی کرد. در این مطالعه ضمن اشاره به میزان مصرف انرژی در جهان، لزوم جایگزینی انرژیهای فسیلی با انرژیهای پاک تجدید پذیر و آموزش تحلیلهای فنی اقتصادی در دانشگاه¬های کشور بیان شده و با کاربرد روش قیمت اگزرژی تولیدی، نتیجه حاصل از اعمال این روش روی سیکل نیروگاه خورشیدی شیراز و همچنین، نتایج موجود از اعمال این روش بر روی سیستم ترکیبی تولید توان و حرارت همزمان مطالعه و درسی با عنوان "طراحی سیستم¬های گرمایی" پیشنهاد شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Energy and Teaching Thermo-economic Applications in Engineering

نویسندگان [English]

  • Mahmoud Yaghobi
  • Abolhassan Mokhtari
Professor, Engineering School , Shiraz University
چکیده [English]

The expected rapid rise in power demand during the 21st century is accompanied by mounting problems with power plant sitting, environmental impact, resource shortages, and increasing shortage of available space for fuel and power generation and distribution. With growth of modern technologies into the world households, it is necessary to replace clean energy, reduce irreversibility in consumed energy systems and optimize the energy consumption. In this regard technical and economical analysis of any thermal systems is very necessary. It is increasingly recognized that for any conceptual design, analysis and development it is necessary to add the subject of exergy (a second law of thermodynamic) to the conventional energy analysis. Unfortunately this part of exergy is not included in the teaching of thermodynamic of our universities. In macroeconomics, exergy offers a way to reduce resource depletion and environmental destruction by such means as an exergy tax. By minimizing life cycle cost, we find the ‘‘best’’ system under given prevailing economic conditions, and by minimizing exergy losses, we also minimize environmental effects. Exergetic production cost (EPC) is a new method developed for the analysis and optimal improvement design of combined heat and power (CHP) systems. In this study EPC scheme is applied for the Shiraz solar power plant to find the effect of amortization and starting temperature on the electricity cost. Another example for a chemical plant is also analyzed by EPC method to minimize exergy cost. This study is useful for the students as well as engineers who are involved in the process design and energy saving subjects.

کلیدواژه‌ها [English]

  • exergoeconomic
  • exergy production cost method
  • Renewable Energy
  • second law analysis