سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات162
تعداد شماره‌ها6,578
تعداد مقالات71,072
تعداد مشاهده مقاله125,682,150
تعداد دریافت فایل اصل مقاله98,912,071
احمدی, حسین, میرجلالی, سید رضا, یزدانی, امین, رازقی, مرضیه. (1403). کاربرد انرژی‌های تجدید پذیر در صنایع غذایی به‌منظور سرمایش و گرمایش. , 3(3), 303-322. doi: 10.22059/ses.2024.383265.1101
حسین احمدی; سید رضا میرجلالی; امین یزدانی; مرضیه رازقی. "کاربرد انرژی‌های تجدید پذیر در صنایع غذایی به‌منظور سرمایش و گرمایش". , 3, 3, 1403, 303-322. doi: 10.22059/ses.2024.383265.1101
احمدی, حسین, میرجلالی, سید رضا, یزدانی, امین, رازقی, مرضیه. (1403). 'کاربرد انرژی‌های تجدید پذیر در صنایع غذایی به‌منظور سرمایش و گرمایش', , 3(3), pp. 303-322. doi: 10.22059/ses.2024.383265.1101
احمدی, حسین, میرجلالی, سید رضا, یزدانی, امین, رازقی, مرضیه. کاربرد انرژی‌های تجدید پذیر در صنایع غذایی به‌منظور سرمایش و گرمایش. , 1403; 3(3): 303-322. doi: 10.22059/ses.2024.383265.1101

کاربرد انرژی‌های تجدید پذیر در صنایع غذایی به‌منظور سرمایش و گرمایش

فصلنامه سیستم های انرژی پایدار
دوره 3، شماره 3، تیر 1403، صفحه 303-322    اصل مقاله (1.73 M)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ses.2024.383265.1101
نویسندگان
حسین احمدی1؛ سید رضا میرجلالی2؛ امین یزدانی3؛ مرضیه رازقی* 4
1کارشناس ارشد مهندسی سیستم‌های انرژی، دانشکدة مهندسی انرژی و منابع پایدار، دانشکدگان علوم و فناوری‌های میان‌رشته‌‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2رئیس امور توزیع نیروی برق سنگر، شرکت توزیع برق گیلان، رشت
3کارشناس بهره‌برداری شرکت توزیع برق گیلان، رشت
4دانشجوی دکتری مهندسی سیستم‌های انرژی، دانشکدة مهندسی انرژی و منابع پایدار، دانشکدگان علوم و فناوری‌های میان‌رشته‌ای، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
مصرف انرژی در صنایع غذایی کشور عمدتاً از طریق سوخت‏های فسیلی به ‏صورت مستقیم (گاز طبیعی) و غیرمستقیم (الکتریسیته) است. در صنایع غذایی بیشترین کاربرد گاز طبیعی مربوط به دیگ‏های بخار و بیشترین کاربرد الکتریسیته مربوط به سامانۀ برودت است. با توجه به اهمیت این موضوع در راستای صرفه‏جویی در مصرف انرژی در این حوزۀ خاص، مطالعات زیادی انجام‏ شده است. یکی از مواردی که هم می‏توان از آن‏ها به ‏صورت مستقیم و هم غیرمستقیم بهره برد، استفاده از انرژی‏های تجدیدپذیر است. هدف از این مطالعه، مروری بر استفاده از این نوع انرژی‏ها به‏ منظور تأمین کل یا بخشی از سیستم گرمایشی و سرمایشی یک مجموعه صنایع غذایی و قوانین و روابط کلی حاکم بر کاربرد این دسته از انرژی‏ها در صنایع غذایی است، که می‏تواند مکمل‏های خوبی برای مصرف بهینۀ انرژی در بویلر‌ها و چرخه‏های ترمودینامیکی باشد. همچنین، به‏ منظور استفادۀ مفید از گرما و انرژی تلف‏شده در ‌فرایندهای غذایی می‏توان از سیستم تولید هم‏زمان توان، گرما و سرما به ‏صورت مکمل دیگ بخار و پمپ‏های حرارتی با منبع تجدیدپذیر به‏ صورت تولید گرما با دمای بالا از منابع طبیعی استفاده کرد. نتایج نشان داد اگر بتوان از سیستم تولید هم‏زمان توان، گرما و سرما به همراه باانرژی خورشیدی به‏ منظور به کار انداختن پمپ حرارتی بهره گرفت، با وجود هزینۀ اولیه بالا می‏تواند بهبود قابل‏توجهی در مصرف انرژی و هزینه داشته باشد.
کلیدواژه‌ها
پمپ حرارتی؛ چیلر جذبی؛ ترکیب سرمایش و گرمایش و توان؛ صنایع غذایی
عنوان مقاله [English]
Application of renewable energies in the food industry for cooling and heating
نویسندگان [English]
Hossein Ahmadi1؛ Seyyed Reza Mirjalali2؛ Amin Yazdani3؛ Marziyeh Razeghi4
1School of Energy Engineering and Sustainable Resources, College of Interdisciplinary Science and Technology, University of Tehran, Tehran, Iran
2Head of Sangar Power Distribution, Gilan Power Distribution Company, Rasht
3Operation expert of Gilan Electricity Distribution Company, Rasht
4School of Energy Engineering and Sustainable Resources, College of Interdisciplinary Science and Technology, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]
Energy consumption in the Iran’s food industry is mainly through fossil fuels (natural gas, electricity). In the food industry, the most use of natural gas is related to boilers and the most use of electricity is related to the refrigeration system. Due to of this issue to save energy in this particular field, many studies have been done. One of the cases that can be used is the use of renewable energy. The purpose of this study is to review the use of this type of energy to provide all or part of the heating and cooling system and the rules relations governing the user of this kind of energy, which can be good supplements for optimal energy consumption in boilers and thermodynamic cycles. Also, to make useful usage of heat and energy wasted, the CCHP can be used and heat pumps with a renewable source to produce heat with high temperature from natural source. The results showed that if the combine of cooling, heating and power system along with solar energy can be used to operate the heat pump, despite the high initial cost, it can have a significant improvement in energy consumption and cost.
کلیدواژه‌ها [English]
Combination of Cooling, Heating and power (CCHP), Heat pump, Food industry, Absorption chiller
مراجع
  • Fouladi J, AlNouss A, Al-Ansari T. Sustainable energy-water-food nexus integration and optimisation in eco-industrial parks. Computers & Chemical Engineering. 2021;146:107229.
  • Rahman MM, Khan I, Field DL, Techato K, Alameh K. Powering agriculture: Present status, future potential, and challenges of renewable energy applications. Renewable Energy. 2022;188:731-49.
  • Grossmann L, Hinrichs J, Weiss J. Technologies for sustainable heat generation in food processing. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2022;21(6):4971-5003.
  • Hechelmann R-H, Seevers J-P, Otte A, Sponer J, Stark M. Renewable energy integration for steam supply of industrial processes—a food processing case study. Energies. 2020;13(10):2532.
  • Inayat A, Raza M. District cooling system via renewable energy sources: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2019;107:360-73.
  • Rech S, Finco E, Lazzaretto A. A multicriteria approach to choose the best renewable refrigeration system for food preservation. Renewable Energy. 2020;154:368-84.
  • Rosiek S, Romero-Cano MS, Puertas AM, Batlles FJ. Industrial food chamber cooling and power system integrated with renewable energy as an example of power grid sustainability improvement. Renewable Energy. 2019;138:697-708.
  • Fikiin K, Stankov B, Evans J, Maidment G, Foster A, Brown T, et al. Refrigerated warehouses as intelligent hubs to integrate renewable energy in industrial food refrigeration and to enhance power grid sustainability. Trends in Food Science & Technology. 2017;60:96-103.
  • Edwin M, Sekhar SJ. Thermo-economic assessment of hybrid renewable energy based cooling system for food preservation in hilly terrain. Renewable Energy. 2016;87:493-500.
  • Verzijlbergh RA, Lukszo Z, editors. Conceptual model of a cold storage warehouse with PV generation in a smart grid setting. 2013 10th IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control (ICNSC); 2013: IEEE.
  • Meneghetti A, Monti L. Greening the food supply chain: an optimisation model for sustainable design of refrigerated automated warehouses. International Journal of Production Research. 2015;53(21):6567-87.
  • Patel A. Enhancing Heat Transfer Efficiency in Solar Thermal Systems Using Advanced Heat Exchangers. Multidisciplinary International Journal of Research and Development (MIJRD). 2023;2(06):31-51.
  • Tuncer AD, Mavuş R, Gökçe C, Koşan M, Aktaş M. Efficient Energy Systems Models for Sustainable Food Processing. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology. 2019;7(8):1138-45.
  • Fluch J, Brunner C, Grubbauer A. Potential for energy efficiency measures and integration of renewable energy in the European food and beverage industry based on the results of implemented projects. Energy Procedia. 2017;123:148-55.
  • Pimentel D, Williamson S, Alexander CE, Gonzalez-Pagan O, Kontak C, Mulkey SE. Reducing energy inputs in the US food system. Human ecology. 2008;36:459-71.
  • Pestisha A, Gabnai Z, Chalgynbayeva A, Lengyel P, Bai A. On-farm renewable energy systems: A systematic review. Energies. 2023;16(2):862.
  • Wang L. Energy efficiency technologies for sustainable food processing. Energy efficiency. 2014;7(5):791-810.
  • Rehman HU, Naseer F, Ali HM. An experimental case study of solar food dryer with thermal storage using phase change material. Case Studies in Thermal Engineering. 2023;51:103611.
  • Chen C, Pan Z. Cannabidiol and terpenes from hemp–ingredients for future foods and processing technologies. Journal of Future Foods. 2021;1(2):113-27.
  • Eswara AR, Ramakrishnarao M. Solar energy in food processing—a critical appraisal. Journal of food science and technology. 2013;50(2):209-27.
  • Djaeni M, Sasongko SB, van Boxtel AJB. Enhancement of Energy Efficiency and Food Product Quality Using Adsorption Dryer with Zeolite. International Journal of Renewable Energy Development; Vol 2, No 2 (2013): July 2013DO - 1014710/ijred2281-86. 2013.
  • Bal LM, Satya S, Naik S. Solar dryer with thermal energy storage systems for drying agricultural food products: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2010;14(8):2298-314.
  • Qu H, Masud M, Islam M, Khan MIH, Ananno AA, Karim A. Sustainable food drying technologies based on renewable energy sources. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2022;62(25):6872-86.
  • Lakshmi D, Muthukumar P, Layek A, Nayak PK. Performance analyses of mixed mode forced convection solar dryer for drying of stevia leaves. Solar Energy. 2019;188:507-18.
  • Wang J-J, Jing Y-Y, Zhang C-F. Optimization of capacity and operation for CCHP system by genetic algorithm. Applied Energy. 2010;87(4):1325-35.
  • Cho H, Mago PJ, Luck R, Chamra LM. Evaluation of CCHP systems performance based on operational cost, primary energy consumption, and carbon dioxide emission by utilizing an optimal operation scheme. Applied Energy. 2009;86(12):2540-9.
  • Badiei A, Akhlaghi YG, Zhao X, Shittu S, Xiao X, Li J, et al. A chronological review of advances in solar assisted heat pump technology in 21st century. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2020;132:110132.
  • Abdullah S, Zubir MNBM, Muhamad MRB, Newaz KMS, Öztop HF, Alam MS, et al. Technological development of evaporative cooling systems and its integration with air dehumidification processes: A review. Energy and Buildings. 2023:112805.
  • Ghalandari M, Irandoost Shahrestani M, Maleki A, Safdari Shadloo M, El Haj Assad M. Applications of intelligent methods in various types of heat exchangers: a review. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2021:1-12.
  • Durisch W, Bitnar B, Mayor J-C, Kiess H, Lam K-h, Close J. Efficiency model for photovoltaic modules and demonstration of its application to energy yield estimation. Solar energy materials and solar cells. 2007;91(1):79-84.
  • Nandakumar P, Loganathan D, Natarajan DP, Manikandan P. 6 - Shell and tube heat exchangers in the food industry. In: Jafari SM, editor. Thermal Processing of Food Products by Steam and Hot Water: Woodhead Publishing; 2023. p. 153-79.
  • Rashidi M, Mahariq I, Alhuyi Nazari M, Accouche O, Bhatti MM. Comprehensive review on exergy analysis of shell and tube heat exchangers. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2022;147(22):12301-11.
  • El-Said EMS, Elshamy SM, Hegazi AA. Experimental investigation on thermo-hydraulic performance of a helical plate heat exchanger. Experimental Heat Transfer. 2023;36(4):453-72.
  • Karsli GT, Cekmecelioglu D. Design and simulation of heat exchangers for the food industry. Thermal Processing of Food Products by Steam and Hot Water: Elsevier; 2023. p. 67-108.
  • Mazidi Mohammad FG, Amin Taheri Ground, Seyed Mehdi Jafari. Optimization of shell and tube heat exchanger for use in tomato paste production operations. Sixth National Congress of Agricultural Machinery and Mechanization Engineering; Tehran: University of Tehran; 2011.
  • Natarajan SK, Elangovan E, Elavarasan RM, Balaraman A, Sundaram S. Review on solar dryers for drying fish, fruits, and vegetables. Environmental Science and Pollution Research. 2022;29(27):40478-506.
  • Delfiya DA, Prashob K, Murali S, Alfiya P, Samuel MP, Pandiselvam R. Drying kinetics of food materials in infrared radiation drying: A review. Journal of Food Process Engineering. 2022;45(6):e13810.
  • Das BK, Al-Abdeli YM, Kothapalli G. Integrating renewables into stand-alone hybrid systems meeting electric, heating, and cooling loads: A case study. Renewable Energy. 2021;180:1222-36.
  • Khouya A. Effect of regeneration heat and energy storage on thermal drying performance in a hardwood solar kiln. Renewable Energy. 2020;155:783-99.
  • Khalil G. The integration of trigeneration systemproducing power, heat and cool into a compressor station: UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA; 2023.
  • Erixno O, Abd Rahim N, Ramadhani F, Adzman NN. Energy management of renewable energy-based combined heat and power systems: A review. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2022;51:101944.
  • Bloess A, Schill W-P, Zerrahn A. Power-to-heat for renewable energy integration: A review of technologies, modeling approaches, and flexibility potentials. Applied Energy. 2018;212:1611-26.
  • Fan Y, Zhao X, Han Z, Li J, Badiei A, Akhlaghi YG, et al. Scientific and technological progress and future perspectives of the solar assisted heat pump (SAHP) system. Energy. 2021;229:120719.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 98
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 100





سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب