Selection of prime mover type was investigated for use in combined cooling, heat and power systems. Selection was determined from comparison of performance criteria for economic, energy and emissions savings. Simulations were run for three different types of prime movers in one climate zone and compared to a reference case with a typical separate heating and power system in the same climate zone. A hybrid load following method was implemented, with a suggested improvement. Performance parameters were compared and results indicated emissions and energy savings for all three prime movers. The prime mover types were reciprocating internal combustion engine (ICE), micro-turbine and phosphoric acid fuel cell. The climate zone was chosen to be a cold, humid climate represented by Chicago, IL. Economic savings were seen for both the ICE and micro-turbines. Emissions savings for carbon, nitrogen-oxides and methane, for all three types, were greater than 9%, 12%, and 13%, respectively. Primary energy consumption savings for all three were greater than 8%

چکیده

انتخاب نوع محرک اولیه برای استفاده در سیستم های تولید همزمان برق، گرمایش و سرمایش مورد بررسی قرار گرفته است. گزینش (انتخاب) از مقایسه شاخص عملکرد برای صرفه جویی اقتصادی، انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای، تعیین شده اند. شبیه سازی ها برای سه نوع مختلف محرک های اولیه در یک منطقه آب و هوایی اجرا و با یک حالت مرجع با سیستم تولید برق و گرمایش مجزا در همان منطقه آب و هوایی مقایسه شده‌اند. روش پیروی از بارِ ترکیبی با بهبودی پیشنهاد شده، اجرا شده است. پارامترهای عملکرد، مقایسه شده اند و نتایج اشاره به صرفه جویی انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای برای سه محرک اولیه، دارند. انواع محرک اولیه، با ماشین احتراق داخلی (ICE)، میکرو توربین و پیل سوختی اسید فسفریک، در تعامل می باشد. منطقه آب و هوایی یک منطقه سرد و مرطوب در شهر شیکاگو ایالت ایلیونز انتخاب شده است. صرفه جویی اقتصادی برای هر دوی ICE و میکرو توربین ها دیده شده است. صرفه جویی در انتشار گازهای گلخانه ای برای هر سه نوع گازهای کربن، اکسید های نیتروژن و متان بترتیب بیشتر از 9%، 12% و 13% بوده است. صرفه جویی در مصرف اولیه انرژی برای هر سه نوع بیشتر از 8% بوده است.

1-مقدمه

سیستم های تولید همزمان برق و گرما (CHP) در سراسر ایالات متحده اجرا شده اند. این سیستم ها امکان بهره گیری از گرمای مازاد تولید برق در سایت را می دهند. گرمای مازاد برای کمک برآورده کردن تقاضای حرارتی ساختمان ها استفاده می شوند. بطور مشابه با استفاده از چیلر های جذبی، گرمای مازاد نیز میتواند به برآورده کردن تقاضای سرمایش یک ساختمان کمک کند...