افزایش روز افزون سطح رفاه زندگی در جوامع بشری به ویژه در شهرهای بزرگ سبب ازدیاد مصرف انرژی به خصوص انرژی الکتریکی در سالهای اخیر شده است. یکی از مصارف عمده انرژی الکتریکی در داخل کشور در حوزه سرمایش بوده که در سالیان اخیر سهم قابل توجهی از بار پیک شبکه را به خود اختصاص داده است. یکی از راه کارهایی که امروزه سیاست گذاران انرژی در دنیا از آن به عنوان ابزاری موثر و کارآمد در مدیریت انرژی بهره می برند، تولید انرژی بر مبنای روش تولید همزمان برق، حرارت و برودت (یا به اختصار تولید همزمان) است. تولید همزمان تولید توام دو یا چند شکل از انرژی (مانند انرژی الکتریکی، حرارتی و برودتی) از یک منبع ساده ی اولیه (مانند انرژی شیمیایی سوخت های مختلف) می باشد. هدف اصلی این مطالعه، بررسی سیستم های CCHP موجود در ایران و جهان است که مشتمل بر انواع محرک های اولیه استفاده شده و شرکت های خارجی و داخلی فعال در این زمینه می باشد.

در پژوهش حاضر، پس از بهینه سازی ظرفیت تجهیزات سیستم CCHP با روش سه معیاره سود سالیانه نسبی، به بررسی آلاینده های تولیدی CO2، CH4، CO، NOx و SOx پرداخته شده است. طراحی سیستم با فرض قابلیت عملکرد در نقاط خارج از طراحی و امکان فروش الکتریسیته به شبکه انجام گردیده است. عملکرد سیستم در دو شرایط واقعی (تحت تاثیر شرایط محیطی دما و فشار) و ایده آل و نیز برای دو سناریوی تولید آلاینده ها در محل مصرف (حالت محلی، Local) و کل آلاینده های تولیدی (حالت سراسری، (Global ارزیابی شده است. فرآیند بهینه سازی، یک موتور احتراق داخلی با ظرفیت نامی kW2440 را به عنوان محرک اولیه، برای مطالعه موردی هتل، پیشنهاد می دهد که علی رغم کاهش عمده آلاینده های تولیدی CO2، CO، NOx و SOx در حالت سراسری، باعث افزایش 5/92، 79/0 و 1/84 درصدی آلاینده های CH4، CO و NOx نسبت به سیستم سنتی، در محل مصرف می شود. از طرفی، عملکرد اقتصادی واحد تولید توان سیستم با تغییر در شرایط محیطی، نشان دهنده آن است که اگر شرایط واقعی محیطی در بازدهی موتورگاز سوز در نظر گرفته نشود، درآمدهای محاسبه شده سیستم اطمینان لازم را نخواهد داشت.

تأمین انرژی الکتریکی، حرارتی و برودتی در گلخانه­ها موضوع بسیار مهمی است. با توجه به راندمان پایین بیشتر سیستم­های مرسوم در گلخانه­ها، استفاده از سیستم­های تولید همزمان برق، حرارت و برودت (CCHP) در سال­های اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. هدف عمده این مقاله امکان­سنجی فنی و اقتصادی تکنولوژی CCHP جهت کاربرد در یک گلخانه­ و برای شهر تهران است. در این پژوهش گلخانه خیاری با مساحت 1 هکتار که از دو سازه 5/0 هکتاری تشکیل شده، مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. به منظور تحلیل فنی-اقتصادی سیستم استفاده شده، محاسبات برای چهار سناریو شامل سیستم پایه و مرسوم، CCHP با چیلر جذبی و فروش برق به شبکه، CCHP با چیلر جذبی و خودتأمین و CCHP با چیلر تراکمی و خودتأمین صورت پذیرفته است. با توجه به نتایج بدست آمده برای هر سناریو و همچنین مقایسه سناریوهای انتخابی، گلخانه در نظر گرفته شده جهت پیاده سازی سیستم CCHP اقتصادی نیست. نتایج تحقیق نشان می­دهد که در صورت استفاده از سیستم CCHP با چیلر جذبی و فروش برق به شبکه، جهت اقتصادی شدن سیستم حداقل نرخ خرید برق از این واحدها باید 3223 ریال به ازای هر کیلووات ساعت باشد. در سیستم CCHP با چیلر جذبی و خودتأمین، چنانچه موقعیت گلخانه به نحوی باشد که نیاز به 176 کیلومتر خط انتقال باشد این سناریو اقتصادی می گردد.

در این مقاله یک سیستم تولید همزمان برای استفاده از گرمای اتلافی پیل سوختی پلیمری ارائه شده است که می تواند در کاربردهای ساختمانی مفید باشد. اجزای اصلی این سیستم شامل یک توده پیل سوختی پلیمری، مبدل سوخت، چیلر جذبی و تانک ذخیره حرارتی است. معادلات الکتروشیمیایی پیل سوختی در متلب و معادلات چیلر جذبی، مبدل سوخت متان به هیدروژن و تانک ذخیره حرارتی در نرم افزار اییزحل شده است.سیستم ارائه شده از دیدگاه های انرژی، اگزرژی و زیست محیطی مورد تحلیل قرار گرفته و تاثیردمای کاری پیل سوختی بر راندمان های انرژی و اگزرژی، درصد کاهش مصرف سوخت و درصد کاهش آلایندگی مورد مطالعه قرا گرفته است. نتایج ناشی از از مدل سازی انجام شده نشان دهنده این مطلب است که قدرت تبرید سیکل جذبی 12.24 کیلووات، قدرت الکتریکی خروجی از پیل سوختی 38.63 کیلووات، توان حرارتی پیل 39.12 کیلووات و میزان بازگشت ناپذیری تولیدی در پیل 84.21 کیلووات است. در نهایت وقتی سیستم به ترتیب در حالت تولید برق به تنهایی، برق و حرارت و نیز برق و حرارت و سرما باشد، دارای راندمان های 32.6%، 65.5% و 75.8% خواهد بود. همچنین با افزایش چگالی جریان کاری پیل سوختی راندمان اگزرژی سیکل کاهش ولی ضریب عملکرد چیلر جذبی افزایش می یابد.

باتوجه به اهمیت انرژی و محدود بودن منابع موجود، برنامه ریزی مناسب برای گسترش استفاده از سیستم های پربازده امری اجتناب ناپذیر است. سیستم هایCCHP ازجمله سیستم هایی است که به منظور بالا بردن راندمان تولید انرژی و کاهش هزینه های مربوط به کار می رود. از زمان ظهور این سیستم ها تا به امروز، روش های مختلفی به منظور تعیین ظرفیت تجهیزات و بهینه سازی آنها ارائه شده است. در پژوهش حاضر، پس از معرفی اجمالی روش های تعیین ظرفیت، شامل روش ماکزیمم بار (MLM)، روش ماکزیمم مستطیل (گرمایی MRM, h و الکتریکیMRM, e ) و روش یکنواخت سود سالیانه نسبی (REUAB) به ارائه یک روش جدید به منظور بهینه سازی سیستم CCHP برای یک مجتمع مسکونی با محرک اولیه موتور گازسوز پرداخته می شود. در این روش سه معیار انرژی، اقتصادی و زیست محیطی به همراه ملاحظات مربوط به روش های گذشته بسط داده می شود و در انتها با اعمال شرایط واقعی برای محرک اولیه نتایج بهینه سازی مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.