بهینه‌سازی چند هدفی آسایش- هزینه در سیستم‌های سرمایش و گرمایش دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه اراک

در این مقاله، بهینه‌سازی چند هدفی سیستم‌های سرمایش و گرمایش دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه اراک برای افزایش میزان آسایش و کاهش هزینه انرژی انجام می‌شود. در گام اول، ساختمان دانشکده که دارای چهار طبقه و 11800 مترمربع زیربنا و دارای 122 کلاس و اتاق است، مدل‌سازی شده و مقدار آسایش و هزینه ساختمان فعلی دانشکده محاسبه می‌شود. در مرحله بعد پایگاه داده‌ای متشکل از 2000 دانشکده با متغیرهای طراحی مختلف، ساخته و تحلیل شد. در بین پایگاه داده‌های تشکیل‌شده، ساختمان‌های با بهترین توابع هدف انتخاب و در قالب نمودار پارتو ارایه شد. متغیرهای طراحی، عوامل موثر در میزان آسایش و هزینه دانشکده شامل تغییر در نسبت پنجره‌ها به دیوار، تنظیم دمای سرمایش و گرمایش آسایش، جنس و نوع پنجره‌ها، تعداد افراد، جهت‌گیری ساختمان، ضریب عملکرد بویلر و چیلر (مجموعاً 11 متغیر طراحی) هستند. همچنین توابع هدف شامل میزان آسایش، هزینه و مقدار مصرف انرژی هستند. نتایج بیانگر آن است که هر دو سیستم جذبی و تراکمی، توانایی رسیدن به میزان آسایش قابل قبول را دارد اما میزان مصرف انرژی در چیلر جذبی بیشتر از میزان مصرف انرژی در سیستم تراکمی است که لزوم استفاده از سیستم‌های جذبی در شرایط دارابودن حرارت، هدررفت را بیان می‌نماید. همچنین نتایج بیانگر آن است که سیستم جذبی علی‌رغم مصرف انرژی بیشتر نسبت به سیستم تراکمی، دارای هزینه انرژی مصرفی کمتری است که به دلیل اختلاف بین تعرفه‌های برق و گاز در کشورمان است و بایستی اصلاح شود.

Multi-Objective Optimization of Comfort-Cost for Cooling and Heating Systems at the Faculty of Engineering of Arak University

In this paper, multiobjective optimization of the cooling and heating systems at the faculty of engineering of Arak University is investigated to increasing comfort and reducing the cost of energy. In the first step, the faculty building with 4 floors, 11800 square meters of infrastructure and 122 classrooms and rooms is modeled and the comfort and cost of the faculty are calculated. In the next step, a database of 2,000 faculties with different design variables was created and analyzed. Between the formed databases, buildings with the best objective functions are selected and presented in a Pareto front. Design variables are the 11 geometrical and nongeometrical factors affecting the comfort and cost of the faculty. The objective functions are the comfort, cost, and energy consumption. The results indicate that both absorption and compression systems have the ability to achieve acceptable levels of comfort, but the amount of energy consumed in the absorption chiller is higher than the energy consumption of the compression system, which indicates the necessity of using absorption systems in conditions of waste heat. Also, the results indicate that the absorption system, despite the higher energy consumption than the compression system, has lower energy consumption costs due to the difference between electricity and gas tariffs in Iran country and should be corrected.