کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4916317 1428097 2017 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimization method for multiple heat source operation including ground source heat pump considering dynamic variation in ground temperature
ترجمه فارسی عنوان
روش بهینه سازی برای کارکرد چندین منبع حرارت از جمله پمپ حرارتی منبع زمین با توجه به تغییرات پویا در دمای زمین
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
سالهای اخیر شاهد استفاده گسترده از سیستم های بسیار کارآمد انرژی به عنوان یک اقدام مهم برای کاهش نه تنها مصرف انرژی، بلکه هزینه های عملیاتی است. سیستم پمپ گرمادهی منبع زمین به دلیل راندمان بالا آن، توجه قابل توجهی به خود جلب کرده است. اگرچه مطالعات زیادی انجام شده برای بررسی و ارزیابی عملکرد پمپ گرمای منبع زمین انجام شده است، اما آنها به اندازه کافی کارایی مطلوب خود را با توجه به تغییرات درجه حرارت زمین پویایی ناشی از ظرفیت حرارتی بالا زمین مورد بررسی قرار نداده اند. محاسبات با در نظر گرفتن هر دو تاریخ حرارتی زمین و ارسال بار بهینه پیچیده است و در نتیجه هزینه های محاسبات بالا را شامل می شود. در این مقاله، یک روش بهینه سازی کارآمد برای تعیین عملیات مطلوب یک سیستم پمپ گرمای منبع هیبرید زمین که برای رسیدگی به بار خنک کننده و تقاضای آب داغ مورد استفاده قرار می گیرد، ارائه شده است. روش پیشنهادی، یعنی تکامل متداول اپسیلون با پریدن تصادفی، می تواند تقریبا تمامی پیکربندی های ممکن را حل کند و یک روش مناسب برای پیکربندی غیرخطی مورد استفاده در اینجا است زیرا پمپ حرارتی دارای ویژگی های بسیار غیر خطی است و محاسبه دمای زمین را نمی توان ساده کرد یک فرمول خطی عملیات بهینه انجام شده توسط روش پیشنهادی می تواند هزینه های عملیاتی حداقل 3.78٪ و حداکثر 12.56٪ در مقایسه با عملیات تجربی را کاهش دهد. علاوه بر این، روش پیشنهادی راه حل را سریعا در حالی که حفظ دقت محاسبات بالا است، می یابد. بنابراین، می توان آن را در شرایط عملی برای تعیین یک برنامه عملیاتی مطلوب به عنوان یک بهینه سازی روزانه استفاده کرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی مهندسی انرژی و فناوری های برق
پیش نمایش مقاله
روش بهینه سازی برای کارکرد چندین منبع حرارت از جمله پمپ حرارتی منبع زمین با توجه به تغییرات پویا در دمای زمین
چکیده انگلیسی
Recent years have witnessed the widespread use of highly efficient energy systems as an important measure to reduce not only energy consumption but also operating costs. A ground source heat pump system has been attracting considerable attention because of its high efficiency. Although many studies have been conducted to investigate and evaluate the ground source heat pump's performance, they have not sufficiently studied its optimal operation considering dynamic ground temperature variation caused by the high thermal capacity of the ground. Calculations considering both thermal history of the ground and optimal load dispatch are complicated and thus entail high computation costs. In this paper, an efficient optimization method is proposed to determine optimal operations of a hybrid ground source heat pump system that is used to handle the cooling load and hot water demand. The proposed method, namely epsilon-constrained differential evolution with random jumping, can solve nearly all possible configurations and is a suitable method for the nonlinear configuration used herein because the ground source heat pump has highly nonlinear characteristics and the ground temperature calculation cannot be simplified to a linear formulation. The optimal operations achieved by the proposed method can reduce operating costs by at least 3.78% and at most 12.56% compared to empirical operations. In addition, the proposed method derives the solution rapidly while maintaining high computation accuracy. Therefore, it can be used in practical situations to determine an optimal operating schedule as a day-ahead optimization.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Energy - Volume 193, 1 May 2017, Pages 466-478
نویسندگان
, , ,