مجموعة من الابحاث بخصوص الطاقة

دراسة وتصميم نظام تحكم آلي لإدارة الطاقة الكهربائية- دراسة حالة جامعة النجاح الوطنية


محمد خليل سعدي
بأشرافد. سامر ميالة - لجنة المناقشةد.سامر مياله/رئيسا د.سمير خضر/خارجيا د.مروان محمود/داخليا239 صفحةالملخص: حالة الطاقة في فلسطين، كفاءة استخدام الطاقة، وحفظ الطاقة في الجامعات، ليس في وضع أفضل من معظم البلدان النامية. وضعنا في هذه الأطروحة خطوة البداية نحو كفاءة استخدام الطاقة وحفظ الطاقة في العديد من الجامعات من خلال إجراء تدقيقات الطاقة في بعض كليات جامعة النجاح الوطنية ، التي تعتبر مستهلكه عالية للطاقة وإمكانية تخصيص الفرص المتاحة لتحقيق التوفير في الطاقة.
لقد نجحنا في هذه الأطروحة في إثبات أن هناك إمكانات كبيرة لتوفير الطاقة في قطاع الجامعات الفلسطينية (15-25٪)، من خلال تنفيذ بعض إجراءات حفظ الطاقة (مع أو بدون تكلفة استثمار) على أكثر المعدات استهلاكاً للطاقة مثل المراجل، مكيفات الهواء، ونظام الإنارة، حيث حققنا نسبة توفير 24٪ في نظام الإنارة (تكلفة منخفضة)، 7٪ في نظام التبريد (بدون تكلفة)، و5٪ في نظام التدفئة (بدون تكلفة).
بالإضافة إلى ذلك ، نجحنا في تطوير برنامج جديد لإدارة الطاقة والذي يستخدم لتقدير إجمالي توفير الطاقة من كل حالة في هذه الدراسة، ولهذا البرنامج عدة مزايا من خلال جدولة كميات كبيرة من بيانات استخدام الطاقة، والتقليل إلى أدنى حد من الأخطاء الحسابية ، وتقديم بيانات موثوقة ومرتبة ومنظمة لاستخدامها في تحليل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
في هذه الأطروحة أيضاً قمنا بتصميم وتنفيذ نظام آلي للمراقبة والتحكم بنظام الإنارة عن طريق الإنترنت، من اجل الحد من استهلاك الإضاءة ، مع مراعاة الجدول الزمني للقاعات الدراسية، مجسات الحركة، وتوزيع ضوء النهار، هذا النظام أدى إلى توفير إضافي بلغ 45٪.

محمد فهد السيد
بأشرافد. عبد الرحيم أبو صفا - لجنة المناقشةد.عبد الرحيم ابو صفا/رئيسا د.حسني عوده/داخليا د.عفيف حسن/خارجيا227 صفحةالملخص:

الملخص

إن الهدف الأساسي من إجراء هذه الدراسة هو التحقق من أثر استخدام الهواء الغني بالاكسجين في عملية احتراق الوقود كثير الانبعاثات (الديزل والديزل الحيوي بنسب مختلفة) داخل محرك احتراق داخلي من انتاج شركة فولكس فاجن passat وبويلر تدفئة منزلية، في كلتا الحالتين، تمت زيادة نسبة الاكسجين في الهواء الداخل إلى عملية الاحتراق من خلال استخدام أسطوانة أكسجين خارجية وحقنه بشكل مباشر في الهواء الداخل للعملية، وقد استخدمت نسب هواء مشبع بالاكسجين لغاية 24% و27% في كل من محرك الاحتراق الداخلي والبويلر على التوالي. ولمعايرة نسب الأكسجين المطلوبة ودراسة تأثير الهواء على الغازات المنبعثة تم استخدام جهاز فحص الانبعاثات الناتجة من عملية الاحتراق (Bacharach) موديل 300.
لقد بينت نتائج تحليل انبعاثات عملية الاحتراق في محرك الاحتراق الداخلي عند استخدام كل من الديزل أو النسب المختلفة من الديزل والديزل الحيوي وزيادة نسبة الاكسجين في الهواء الداخل على العملية بأن درجة حرارة الهواء العادم تزداد بشكل ملحوظ وتصل 14% في بعض القراءات والتي تم الحصول عليها عند استخدام هواء غني بالاكسجين بنسبة 24% ووقود ديزل تقليدي دون استخدام الديول الحيوي، والسبب الرئيسي الذي أدى إلى هذه الارتفاع في درجات الحرارة هو الاكسجين الزائد الذي دخل للعملية والذي أدى إلى تحسين فاعلية الاحتراق ورفع كفائته. كما وبينت النتائج بأن استخدام الديزل الحيوي وبنسبة 15% مع الهواء الجوي (غير الغني بالاكسجين) قد أدى إلى ارتفاع درجة الحرارة بنسبة 14% لنفس السبب المذكور سابقاُ. وعند تطبيق التجربة على البويلر المنزلي فقد تم الحصول على نتائج مشابهة حيث تم الحصول على 21.1% ارتفاع في درجة حرارة الهواء العادم عند استخدام هواء غني بالاجسجين بنسبة 26% وديزل بنسبة 100% (والتي تقدر بحوالي 3.8% تحسن في كفاءة الاحتراق).
كما وبينت النتائج بأن استخدام الهواء الغني بالأكسجين في عملية احتراق الوقود كثير الانبعاثات له تأثير على هذه كميات وتركيبة الانبعاثات في كل من محرك الاحتراق الداخلي وبويلر التسخين المنزلي، ففي حالة محرك الاحتراق الداخلي، تزداد نسبة ال NOx عند استخدام هواء غني بالاكسجين وخليط من وقود الديزل والديزل الحيوي. أما في حالة البويلر المنزلي، فإن كمية انبعاث ال NOx تنخفض عند التشغيل تحت ظروف الاحتراق المثالي نتيجة خفض نسبة ال N2 الداخل للعملية.
وبشكل مشابه، فإن نسبة ال SO2 في الغازات المنبعثة لا تتغير عند استخدام الهواء الغني بالأكسجين أو خليط الوقود، ولكنها ترتفع وبشدة في حال تشغيل البويلر تحت ظروف الاحتراق المثالية ويمكن السيطرة عليها وخفضها باستخدام الهواء الغني بالأكسجين أي بتزويد العملية بالكميات الضرورية لها من عنصر الأكسجين.
وخلصت الدراسة إلى وجود متغيرات إيجابية عند استخدام الهواء الغني بالأكسجين في عملية الاحتراق لكل من الديزل الحيوي والديزل العادي مثل الطاقة الإضافية التي تنتج عن العملية والتي يستدل عليها من درجات حرارة الغازات المنبعثة وما يمكن أن ينتج عن استغلالها من توفير في كميات الاستهلاك، ولكنها بحاجة إلى إجراء دراسات أخرى للتخلص من بعض الآثار السلبية التي ظهرت مثل ارتفاع معدل انبعاث بعض الغازات الضارة.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

ولله موضوعك جداً حلو انشاء الله يوفقك