استفاده از پکیج مرکزی
پروژه دیگر، استفاده از «امکان سنجی فنی و اقتصادی استفاده از پکیج مرکزی (جایگزین موتورخانه های فعلی) در کشور» است، افزایش چشمگیر سهم گاز در سبد انرژی و روند صعودی آن در بخش های مختلف مصرف از جمله بخش صنعت، خانگی و تجاری و نیروگاهی از یک سو و پایان پذیر بودن ذخایر گازی از سوی دیگر ضرورت مصرف بهینه گاز را در تمام بخش های مصرف کننده بیش از پیش محسوس می کند. با توجه به اینکه 5.6 درصد از واحدهای مسکونی موجود در کشور بار حرارتی مورد نیاز خود را از سیستم حرارت مرکزی تأمین می کنند، افزایش بازده این سیستم ها منجر به صرفه جویی میزان قابل توجهی گاز خواهد شد که یکی از راه های کاهش میزان تلفات و افزایش بازده این سیستم ها، استفاده از پکیج مرکزی است که بدلیل استفاده از سیستم کنترلی پیشرفته، آرایش بهینه تجهیزات و نیز لوله کشی بهینه تا محل مصرف کننده، دارای راندمان بالاتری است. از این رو در این پروژه امکان جایگزینی آنها بررسی و شرایط لازم برای به صرفه بودن این جایگزینی مشخص می شود. در این پروژه پس از جمع آوری اطلاعات لازم ویژگی های عملکردی و مصرف انرژی سیستم های پکیج مرکزی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین فرآیند تولید پکیج های مرکزی و الزامات خاص مربوط به ساخت و تولید و همچنین تفاوت های این سیستم ها با سیستم های حرارت مرکزی معمول موجود مورد بررسی قرار گرفته، سپس طراحی و محاسبات تأسیساتی آنها با استفاده از نرم افزارهای مهندسی انجام شده و در نهایت مطالعه اقتصادی جهت بررسی صرفه اقتصادی جایگزینی سیستم های حرارت مرکزی با پکیج مرکزی انجام شده است. با توجه به نتایج ارائه شده در این پروژه در خصوص مقایسه پکیج مرکزی با سیستم موتورخانه فعلی می توان نتیجه گرفت که در صورت استفاده از یک سیستم کنترلی مناسب به همراه تجهیزات مرغوب در سیستم حرارت مرکزی نیز می توان به راندمانی برابر راندمان حرارتی پکیج مرکزی رسید. در واقع مزیت اصلی استفاده از پکیج مرکزی، کاهش فضای مورد نیاز است. این خصوصیت منجر به استفاده از پکیج مرکزی در مکان های بخصوص مانند ویلاها شده است. در صورت استفاده از یک سیستم کنترلی مناسب در سیستم حرارت مرکزی معمولی نیز می توان با هزینه کمتر، بازده سیستم حرارتی را به مقداری برابر بازده یک پکیج مرکزی رساند. در این صورت هزینه تمام شده اجرای طرح کاهش یافته و توجیه آن اقتصادی تر خواهد شد.
تاثیربخاری بدون دودکش در کیفیت هوای ساختمان ها
«بررسی اثرات استفاده از بخاری های بدون دودکش روی کیفیت هوای داخل ساختمان و مقایسه با سایر تجهیزات گرمایشی از دیدگاه اچ اس ای» یکی دیگر از پروژه های اتمام یافته در بخش پژوهش و فناوری شرکت بهینه سازی مصرف سوخت است. با توجه به اینکه حدود یک سوم کل انرژی جهان صرف سیستم های حرارتی و تهویه مطبوع می شود، بنابراین مصرف انرژی یک فاکتور بسیار مهم در طراحی سیستم های تهویه مطبوع و حرارتی است. یکی از راه های کاهش مصرف انرژی در ساختمان استفاده از تجهیزات حرارتی پر بازده است. استفاده از بخاری بدون دودکش به عنوان یکی از تجهیزات گرمایشی پر بازده امروزه در بسیاری از نقاط جهان رواج یافته است. این بخاری ها علاوه براینکه از بازده احتراقی بالایی برخوردار هستند با انتقال محصولات احتراق به داخل محیط باعث می شوند که انرژی داخلی محصولات به طور کامل استفاده شود. با وجود اینکه این بخاری ها بازده احتراقی بالایی داشته و میزان انتشار آلاینده ها توسط آنها کم است، ولی این شبهه در بین استفاده کنندگان وجود دارد که محصولات احتراقی وارد شده به محیط می تواند اثرات زیانباری بر سلامت افراد بگذارد. از اهداف اصلی این پروژه می توان به تعیین انواع و میزان گازهای آلاینده متصاعد شده از بخاری های بدون دودکش، تعیین اثرات استفاده از بخاری های بدون دودکش بر آسایش و سلامت افراد، مقایسه کمی اثرات استفاده از بخاری های بدون دودکش با سایر سیستم های گرمایش متداول در کشور و تهیه الگوی مناسب به منظور تعیین مقدار و محل ورود هوای تازه به ساختمان و غیره اشاره کرد. در این پروژه جریان هوا، توزیع دما و آلاینده ها در یک ساختمان مسکونی، شبیه سازی شده و شرایط آسایش و توزیع مونو اکسید کربن و دی اکسید نیتروژن مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، پس از انتخاب مدل مناسب، معادلات حاکم برای ساختمان مورد نظر همراه با سیستم گرمایش بخاری بدون دودکش، شبیه سازی شده و با استفاده از شاخص PMV، شرایط آسایشی آن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین چگونگی توزیع آلاینده ها مورد بررسی قرار گرفته و مقادیر به دست آمده با مقادیر مجاز ذکر شده در استانداردهای بین المللی مقایسه شده است. در بررسی ها، تأثیر مکان قرارگیری بخاری و ورودی هوا بر سلامت، آسایش و مصرف انرژی بررسی شده و توصیه هایی برای کارکرد مطلوب سیستم گرمایش ارائه شده است. برای راستی آزمایی این پروژه یک ساختمان به عنوان پایلوت در نظر گرفته و سیستم بخاری بدون دودکش روی آن نصب و مشخص شد در حالتی که بخاری بدون دودکش و دریچه ورودی هوا در یک طرف ساختمان قرار داشته باشند، غلظت گازهای آلاینده به کمترین حد خود رسیده و در این حالت در بیشتر مناطق ساختمان گازهای آلاینده، غلظت کمتری نسبت به حالت های دیگر دارد. همچنین بهترین حالت آسایش، زمانی حاصل می شود که بخاری در کنار مدخل هوای ورودی یا درزهای ساختمان نصب شود. همچنین بدترین حالت زمانی است که بخاری در دیوار مقابل مدخل ورودی هوا یا درز ورودی هوا قرار گیرد که در این حالت بیشترین میزان مصرف انرژی برای رسیدن به شرایط آسایشی نیز وجود دارد. بنابراین می توان نتیجه گرفت؛ نصب بخاری و دریچه ورودی هوا در یک طرف ساختمان، بهترین حالت را از نظر سلامتی، آسایش حرارتی و میزان مصرف انرژی فراهم می کند.
سوخت دیزل درخودروهای سبک
از دیگر پروژه های پژوهش و فناوری شرکت بهینه سازی مصرف سوخت می توان به تکنولوژی و سوخت دیزل در خودروهای سبک به همراه تحلیل هزینه فایده از دیدگاه مصرف سوخت و محیط زیست اشاره کرد. از آنجا که در حال حاضر استفاده از خودروهای شخصی برای حمل و نقل درصد قابل توجهی را تشکیل می دهد، توجه به استفاده از سوخت دیزل با توجه به تجارب موفق کشورهای دیگر (بویژه کشورهای اروپایی) می تواند در تعدیل حجم مصرف بنزین نقش عمده ای را ایفا کند. مزیت عمده موتورهای دیزل بازده مصرف بهتر نسبت به موتورهای بنزینی است. یعنی حدود 20 تا 35 درصد نسبت به گونه مشابه بنزینی از بازده بالاتری برخوردارند. بر اساس نتایج حاصله در این پروژه، تولید سوخت مناسب بالاترین اولویت را به خود اختصاص داده است چرا که بدون وجود سوخت مناسب تولید انبوه خودروی دیزلی سبک توجیه اقتصادی، فنی و زیست محیطی ندارد، از این رو احداث پالایشگاه های جدید و بهبود پالایشگاه های کنونی جهت تولید نفت گاز مناسب از سال 1387 آغاز شده است و بر اساس برنامه های اعلام شده تا پایان سال 1392 سوخت نفت گاز با کیفیت مناسب تولید شده است. در مرحله بعد طراحی و توسعه موتور دیزلی به عنوان گام های اول جهت تولید انبوه خودروی دیزلی در یک دوره حدود 40 ماهه پیش بینی شده است.
ایجاد زیر ساخت های تعمیر و نگهداری قبل از ورود این فناوری در بازار تدارک دیده شده است، بر اساس بررسی های انجام شده حدود 2 سال به طول خواهد انجامید تا با ورود این نوع از خودروها به بازار امکانات مناسب جهت سرویس دهی به مشتریان وجود داشته باشد.
امکان سنجی پتانسیل های تولید
«شناسایی و امکان سنجی پتانسیل های تولید همزمان گرما و توان (CHP) در صنایع کشور و تدوین برنامه اجرایی» یکی دیگر از پروژه های انجام شده در زمینه پژوهش و فناوری است.
تولید همزمان برق و حرارت در صنایع کشور که از مصرف کنندگان عمده انرژی است، از راه های بهینه سازی مصرف انرژی به شمار می رود که در جهان نیز تحقیقات گسترده ای در این مورد انجام شده است. هدف اصلی از تولید همزمان برق و حرارت، افزایش راندمان تولید انرژی از احتراق سوخت است. با توجه به اینکه با استقرار واحدهای تولید همزمان بازده کلی به حدود 80 درصد می رسد و در نتیجه در مصرف سوخت واحدهای تولید همزمان گرما و توان در مقایسه با واحدهای تولید جداگانه گرما و توان صرفه جویی می شود، پتانسیل سنجی استقرار این سیستم ها در صنعت کشور که نزدیک به یک سوم انرژی اولیه را مصرف می کند، ضروری بوده و استخراج برنامه اجرایی صحیح برای این منظور مفید است.
از اهداف این پروژه می توان به امکان سنجی تولید همزمان گرما و توان در صنایع کشور، شناسایی پارامترهای مؤثر بر استفاده از CHP در صنایع کشور، تدوین استراتژی جهت استقرار واحدهای تولید همزمان در صنایع کشور، اولویت بندی صنایع برای استفاده همزمان برق و حرارت در این صنایع و تعیین راهکار برای سیاستگذاری حمایتی از صنایع توسط شرکت ملی نفت اشاره کرد.
اتوبوس هیبرید مکانیکی
از دیگر پروژه ها «امکان سنجی و تدوین نیازمندی های فنی اقتصادی نمونه سازی اتوبوس هیبرید مکانیکی» است. همانطورکه می دانید استفاده از تکنولوژی هیبرید الکتریکی مستلزم استفاده از مجموعه های موتور، اینورتر و باتری با قابلیت های خاص است که تکنولوژی ساخت آنها در جهان بویژه در حوزه خودروهای سنگین، در انحصار چند شرکت خاص قرار دارد. بنابراین در صورت اقدام به تولید انبوه اینگونه خودروها ابتدا باید علاوه بر بدست آوردن تکنولوژی طراحی و ساخت مجموعه خودرو در رابطه با بومی سازی فناوری ساخت اجزاء الکتریکی مورد نیاز نیز سرمایه گذاری قابل توجهی صورت گیرد. اجزاء اصلی مورد نیاز برای ساخت یک خودروی هیبرید مکانیکی همان طور که از نام آن پیداست، مکانیکی هستند و قطعات الکتریکی ای به جز قطعات معمول مورد استفاده در خودروهای متعارف نیاز ندارند.
مهم ترین مزایای این فناوری برای اتوبوس های شهری در این پروژه عبارتند از:
- کاهش حداقل 30 درصد مصرف سوخت اتوبوس درون شهری در این پروژه با توجه به مسافت زیاد پیمایش آن ها در سال، صرفه جویی اقتصادی قابل توجه و کمک به حفظ منابع فسیلی را برای کشور در پی خواهد داشت.
- افزایش وزن ناشی از اعمال تکنولوژی هیبرید در هیبرید هیدرولیکی تقریباً نصف اضافه وزن ایجاد شده در هیبرید الکتریکی است.
- هزینه ساخت و راه اندازی تکنولوژی هیبرید هیدرولیکی نسبت به هیبرید الکتریکی تقریباً یک سوم است. در هیبرید الکتریکی، تأمین منابع ذخیره انرژی با هزینه بسیار بالایی همراه است. این هزینه در هیبرید هیدرولیکی، برای آکومولاتورها کمتر است.
- بحث تعمیر و نگهداری برای هیبرید هیدرولیکی با محدودیت های کمتری همراه است. در هیبرید الکتریکی، نگهداری باتری ها خطرات و محدودیت های زیادی دارد.
- باتوجه به مکانیکی بودن تمامی تبدیلات انرژی در هیبرید هیدرولیکی، بازده این تبدیلات بالاتر است. در نتیجه درصد بازیابی انرژی ترمزی بالاتر می رود. بازیابی انرژی در هیبرید هیدرولیکی نزدیک به 80 درصد است. این عدد در هیبرید الکتریکی 40 درصد است.
- طراحی و شبیه سازی انجام شده در این اتوبوس قابل تعمیم برای دیگر خودروهای سنگین همچون کامیون های درون شهری است.
- عدم نیاز به زیرساخت های تأمین انرژی جدید
البته درمقابل هیبرید هیدرولیکی معایبی هم دارد که شامل موارد زیر می شود:
- باتوجه به پایین بودن چگالی انرژی آکومولاتورها، امکان استفاده از منبع دوم قدرت در شرایط حرکتی پایدار وجود ندارد و تنها در شتاب گیری و ترمزگیری مورد استفاده قرار می گیرد.
- امکان کوچک کردن سایز موتور احتراق داخلی در هیبرید هیدرولیکی نسبت به هیبرید الکتریکی کمتر است.