Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Sedaghat,Mohamadreza Salimpour
احمد صداقت (استاد راهنما) محمدرضا سلیم پور (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hadi Kian
هادی کیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Multi-Criteria Optimization of a Solar Cooling System Assisted Ground Source Heat Pump System
In this study, optimization of a solar cooling system assisted ground source Heat Pump system (GSHP) is performed. A thermodynamic model based on energy and exergy analysis is presented, and an economic model of the hybrid GSHP (HGSHP) system is developed according to the specific exergy costing method. The proposed hybrid solar cooling system-assisted GSHP system, including 15 decision variables, is considered for optimization. The optimization process was carried out using a multi-objective evolutionary algorithm. Three optimization scenarios, including thermodynamic single objective, thermoeconomic single objective, and multi-objective optimizations, are performed. In the case of multi-objective optimization, an example of a decision-making process for selection of the final solution from the Pareto optimal frontier is presented. It was concluded that the multi-objective optimization is a general form of single-objective optimization that considers two objectives of thermodynamic and economic, simultaneously. It was discussed that the final solution of the multiobjective optimization depends on decision-making process. However, its results were somewhere between corresponding results of thermodynamic and economic single-objective optimizations. The results obtained using the various optimization approaches are compared and discussed. It is shown that the thermodynamic optimization is focused on provision for the limited source of energy, whereas the thermoeconomic optimization only focuses on monetary resources. In contrast, the multi-objective optimization considers both energy and monetary. The results showd that percentages of deviation from ideal values of thermodynamic and economic criteria for the thermodynamic optimized system were 0.00% and 436.356%, respectively. These percentages for the economic optimized system were 90.688% and 0.00%, respectively. Deviation values from minimum ideal point for the multi-objective optimized design were obtained 7.772% and 49.775% for thermodynamic and economic criteria, respectively. It was concluded that the multi-objective design satisfies the thermodynamic and economic criteria better than two single-objective thermodynamic and economic optimized designs. Keywords : Multi-objective optimization, Hybrid ground source heat pump, Solar cooling, Thermoeconomic, Genetic Algorithm, Thermodynamic.
در این تحقیق به بهینه سازی یک سیستم پمپ حرارتی منبع زمینی ترکیب شده با سیستم سرمایش جذبی خورشیدی پرداخته شده است. مدل های انرژی، اگزرژی و اقتصادی سیستم ارائه شده اند. مدل اقتصادی برمبنای روش هزینه مخصوص اگزرژی می باشد. از یک تابع هدف ترمودینامیکی برابر کل تخریب اگزرژی سیستم، یک تابع هدف اقتصادی برابر با هزینه نهایی سیستم، پانزده متغیر تصمیم و قیود مربوطه برای بهینه سازی استفاده شده است. در مجموع سه طراحی بهینه ارائه می گرددکه شامل یک طراحی بهینه سازی شده تک هدفه با تابع هدف ترمودینامیکی، یک طراحی بهینه سازی شده تک هدفه با تابع هدف اقتصادی و یک طراحی بهینه سازی شده چند هدفه با توابع هدف ترمودینامیکی و اقتصادی می باشد. در مورد بهینه سازی چند هدفه، معیارهای ترمودینامیکی و اقتصادی به صورت همزمان بهینه سازی می شوند که به همین دلیل با یک مجموعه جواب موسوم به جبهه بهینه پارتو مواجه خواهیم شد و برای انتخاب نقطه بهینه نیاز به یک فرایند تصمیم گیری خواهد بود. نتایج تحلیل های انرژی، اگزرژی و اقتصادی سه طراحی بهینه سازی شده سیستم ارائه شده و مورد بحث و مقایسه قرار خواهند گرفت. نتایج نشان داده اند که درصد انحراف از مقادیر ایده ال ترمودینامیکی و اقتصادی برای سیستم بهینه ترمودینامیکی به ترتیب % 00/0 و % 356/436 می باشند. این درصدها برای سیستم بهینه اقتصادی نیز به ترتیب % 688/90 و % 00/0 می باشند. ضمنا انحراف از نقاط ایده ال برای طراحی بهینه چندهدفه برای معیارهای ترمودینامیکی و اقتصادی به ترتیب % 772/7 و % 775/49 بدست آمدند. کلید واژه: بهینه سازی چندهدفه، پمپ حرارتی منبع زمینی هیبریدی، سرمایش خورشیدی، ترمودینامیک، ترمواقتصادی، الگوریتم ژنتیک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی