دانلود پایان نامه
3-21-نتیجه گیری فصل
با توجه به بررسی تحقیقات پیشین در جهت اجرای فرآیند آزمایشی این تحقیق درزمینه مدیریت و سازی و بهینه سازی مصرف انرژی در کوره های الکتریکی روش ها زیر به عنوان مبنای طراحی سیستم در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت .
با توجه به تاکید اکثر محققان بر لزوم کاهش اوج بار مصرفی در سیستم ها به منظور کاهش مصرف انرژی این موضوع به عنوان یکی از راهبرد های اصلی پیاده سازی فرآیند آزمایشی انتخاب گردید .در روش پیاده سازی که درفصل بعدی به آن می پردازیم کاهش اوج بار مصرفی در تمامی مراحل به عنوان یک هدف اصلی در نظرگرفته شده است و فرآیند به طور مستمر با توجه به این هدف اصلاح شده است.
با توجه به تاکید محققان بر استفاده از تجهیزات و روش های کنترلی نوین در جهت کاهش مصرف انرژی در این تحقیق جهت کنترل فرآیند گرمایش کوره های الکتریکی از الگوریتم PID و سیستم کنترل توان SCR بر پایه تکنولوژی میکروکنترولردر راستای نیل به اهداف مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی استفاده شده است .
با توجه به تاکیدبسیاری از محققین بر لزوم پایش دقیق پارامترهای مرتبط با مصرف انرژی این روش به عنوان یکی از اصول اصلی مورد توجه قرار گرفته و کلیه پارامترهای مورد نیاز در بازه زمانی 1 ثانیه ثبت شده و نمودار آنها رسم شده و در روند پیاده سازی این تحقیق مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند.
با توجه به تحقیقات پیشین در مورد پیش بینی اوج بار مصرفی و تاثیر آن بر بهینه سازی و کاهش مصرف انرژی در فرآیندهای آزمایشی انجام شده عمل پیش بینی به عنوان یکی از اصول طراحی سیستم لحاظ شده است .
ضرورت بهبود راندمان سیستم و کاهش استهلاک به عنوان یکی اصول طراحی سیستم مورد توجه قرار گرفته است .
در بعضی تحقیقات پیشین اثر مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی بر بهبود عملکرد فرآیند و کاهش خطا در کنترل سیستم مورد توجه قرار گرفته است که در این تحقیق به طور جامع مورد بررسی قرار می گیرد.
در فصل چهارم روش پیاده سازی یک سیستم مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی بر پایه سیستم های SCADA مورد بررسی قرار می گیرد.
4-روش پیشنهادی ، آزمایشها و نتایج
4-1- مقدمه
با توجه به اینکه سیستم های حرارتی و کوره های صنعتی الکتریکی کاربرد زیادی در صنایع ایران دارند و در این بخش با توجه به تحقیقات انجام شده روش طراحی یک مدل کاربردی مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی در کوره های صنعتی الکتریکی با استفاده از سیستم های SCADA ارائه می گردد.با توجه به قابلیت های نرم افزار اسکادای SpecView جهت طراحی یک سیستم مدیریت مصرف انرژی این نرم افزار مورد استفاده قرار گرفته است . بعد از طراحی یک برنامه کاربردی هرروش کنترلی در یک فرآیند با مقیاس آزمایشگاهی اعمال می گردد و اطلاعات بدست آمده در هرروش مورد پایش دقیق قرار می گیرد نتایج بدست آمده از هر روش به همراه نمودارهای مربوط به هر روش مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد .
همانطور که در فصل های قبلی به آن اشاره شد اولین مرحله در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی شناسایی فرصت ها می باشد .در طراحی یک سیستم کاربردی اولین مرحله بعد از راه اندازی سیستم پایش دقیق متغیر ها می باشد .در ادامه به تشریح فرآیند و متغیر های موثر در آن می پردازیم .
4-2-اهداف مدیریت مصرف انرژی در کوره های الکتریکی
اولین قدم در مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی تعیین اهداف می باشد.با توجه به پیشینه پژوهشی که در فصل قبل مورد بررسی قرار گرفت در این پژوهش هدف از مدیریت انرژی در کوره های الکتریکی کاهش مصرف انرژی و کاهش اوج بار مصرفی می باشد.
4-2-1-کاهش انرژی مصرفی در کوره های الکتریکی
یکی از اهداف کاهش انرژی مصرفی در کوره های صنعتی می باشد در این مرحله تلاش می شود با استفاده از سیستم های SCADA و اعمال روش های کنترلی مختلف در فرآیند و اصلاح مستمر روش ها بر اساس نتایج بدست آمده میزان مصرف انرژی و اتلاف آن تا حد ممکن کاهش پیدا کند.کاهش مصرف انرژی رابطه مستقیمی یا کاهش هزینه ها دارد و در صورت موفقیت در اجرای این بخش هزینه صنایعی که از این تجهیزات استفاده می کنند کاهش پیدا می کند.
4-2-2-کاهش اوج بار مصرفی در کوره های الکتریکی
در فرآیند مدیریت مصرف انرژی کاهش اوج بار مصرفی Demand از اهمیت بسیاری برخودار است تمامی مصرف کنندگان انرژی الکتریکی دارای یک محدوده مجاز مصرف توان هستند و در صورت عبور از این محدوده با جرائم و افزایش ناکهانی هزینه ها روبرو خواهند شد .بنا براین یکی از اهداف مهم در مدیریت مصرف انرژی نگهداری اوج بار مصرفی در محدوده مجاز و کاهش آن تا حد ممکن است .کاهش اوج بار مصرفی علاوه بر کاهش هزینه های مستقیم مصرف انرژی باید کاهش استهلاک تجهیزات و هزینه تعمیرات و نگهداری در صنایع می گردد .از آنجا که معمولا صنایع حرارتی دارای تعداد زیادی از تجهیزات گرمایشی مانند کوره های الکتریکی هستند با کاهش اوج بار مصرفی در هر یک از این تجهیزات میزان اوج بار کلی در سیستم تا حد زیادی کاهش خواهد یافت.
4-3- فرآیند مصرف انرژی در یک کوره الکتریکی
هدف از به کارگیری یک کوره صنعتی الکتریکی انجام یک فرآیند حرارتی می باشد بدین معنی که در طی این فرآیند دمای یک جرم معین از ماده که می تواند جامد و یا مایع و یا گاز باشد در یک زمان مشخص به دمای مورد نظر فرآیند برسد که برای انجام این فرآیند باید انرژی صرف گردد .در یک سیستم ایده آل که دارای اتلاف انرژی نباشد مقدار انرژی مورد نیاز برای فرآیند طبق رابطه زیر تعریف می گردد .
Q=M*C*(T-T0) (4-1 )