فروش لپ تاپ نو و استوک بازاریان فروش عطر و ادکلن پرفیومی محمد طاها لطفی | taha lotfi طراحی سایت و دیجیتال مارکتینگ تاترین ، تاترین سکوی پرتاب برند شما توسعه فناوری سامانه‌هایCCHP در مراکز داده - بومرنگ "شبکه خدمات نوآوری"
اشتراک گذاری با دوستان
اشتراک گذاری در linkedin
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp

وضعیت: باز

  شماره سند:

  تاریخ انتشار: 1402/08/18

  مهلت ارسال پیشنهاد: 1402/09/14

  فرصت‌ها: براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

 تماس : 02166530680 – 02166533864

  ارسال پروپوزال‌ها: https://ghazal.inif.ir

ضرورت مسئله

با توجه به رشد چشمگیر استفاده از فناوری‏‌های دیجیتال، تعداد مراکز داده در سراسر جهان در حال افزایش است. حجم داده‏‌های جهانی با نرخ متوسط 40 درصد در سال درحال‌رشد می‌باشند. از طرفی مراکز داده جزء بزرگ‌ترین مصرف‌کننده‌های انرژی در جهان هستند، طبق تحلیل‌های جهانی، سهم مصرف مراکز داده از 3 درصد در سال 2017 به 4.5 درصد در سال 2025 افزایش خواهد یافت. باتوجه‌به مشکلات تأمین منابع انرژی در ایران و بعضاً افت ولتاژ تا 80 درصد در حین انتقال از شبکه توزیع و نیز نیاز مبرم مراکز داده به دریافت برق مطمئن و مصرف بالای این مراکز (برخی از مراکز داده تا 50 مگاوات و یا بیشتر برق مصرف می‏کنند)، پیاده­‌سازی  CCHP در مراکز داده می‏تواند راه‌حل مؤثری برای این چالش باشد.

سامانه‌های CCHP سیستم‌های ترکیبی سرمایش، گرمایش و برق هستند که تأثیر بسزایی در مدیریت انرژی در سطح ملی، کاهش آلودگی‏های زیست‌محیطی، کاهش اتلاف انرژی، افزایش قابلیت اطمینان برای مراکز داده و استانداردسازی آن‌ها و افزایش سودآوری برای مصرف‌کننده خواهند داشت.

به‌کارگیری CCHP در ایران در برخی سازمان­‌ها نظیر راه­‌آهن و بیمارستان­‌ها اجرایی شده اما هنوز در مراکز داده کشور پیاده‌سازی نشده است. استفاده از این سیستم‏ها سبب بهینه‏‌سازی مصرف انرژی، کاهش مصرف سوخت‏‌های فسیلی، کاهش تلفات انرژی، بهبود کارایی و راندمان مرکز داده، کاهش هزینه‏های تولید و توزیع انرژی، استفاده بهینه از حرارت تلف شده، افزایش سودآوری و کاهش آلودگی محیط زیست خواهند شد. این درحالی است که مراکز داده حدود 0.3 درصد از انتشار کربن جهانی را به خود اختصاص می‏دهند.

مشروح مسئله تحقیقاتی

سیستم  CCHP متشکل از یک سیستم ترکیبی حرارت، برق و یک چیلر جذبی است که تأمین انرژی و سرمایش سالن‏‌های داده در مرکز داده را بر عهده دارد. برخلاف نیروگاه‌های سنتی که 60 درصد انرژی اولیه به‏‌صورت گرما در محیط تلف می‌شود،CCHP و سیستم بازیابی حرارت آن می‌تواند از گرمای تلف‌شده با بازده انرژی کل 75 تا 90 درصد استفاده کند.

ادغام سیستم‏‌های CCHP با شبکه‌های انرژی منطقه‌ای نیازمند کنترل پیچیده و الگوریتم‌های زمان‌بندی، در راستای هزینه بهینه عملیات می‌باشد. در این تحقیق هدف، توسعه سیستم مدیریت انرژی توسعه‌یافته CCHP و ارتقا عملکرد سیستم خنک‌کننده، بهینه‏‌سازی و مدل‏سازی آن است و این درحالی است که گرمای اضافی مرکز داده بازیابی می‌شود. مدل برنامه‌ریزی خطی عدد صحیح مختلط (MILP) برای تعیین استراتژی عملکرد بهینه و بهینه‌سازی هزینه برای کل سیستم استفاده می‌شود؛ بنابراین درنهایت خروجی پروژه، توسعه یک مدل توزیع بهینه و ادغام سیستم CCHP کوپل شده با CCCTW در یک مرکز داده برای به‌حداقل‌رساندن هزینه عملیات از جمله تأمین انرژی، تجارت کربن و همچنین بهبود راندمان انرژی و اگزرژی، تأمین نیازهای الکتریکی، سرمایشی و حرارتی مرکز داده به‏ صورت هم‌زمان خواهد بود.

در مراکز داده، تعمیر و نگهداری بدون توقف سیستم‏‌ها انجام می‏شود. این موضوع از طریقRedundancy 2(N+1) به‏ دست می‏‌آید، در واقع در این سیستم دو عنصر موازی که بار را به اشتراک می‏گذارند، هر کدام یک نسخه پشتیبان دارند. لازم است در طراحی موارد زیر در نظر گرفته شود:

  • یک منطقه جداگانه برای ذخیره‏‌سازی سوخت که به مجموعه‌‏های دیزل‌ژنراتور اختصاص‌داده‌شده است.
  • محافظت در برابر مشکلات مرتبط با خطای انسانی
  • حفاظت در برابر پدیده‌‏های طبیعی مانند زلزله، طوفان، سیل، آتش‌سوزی و غیره.

در این تحقیق از مجری انتظار می‌رود در ابتدا به تحلیل داده‏‌های بار (انرژی مصرفی، سرمایش و گرمایش)، مشخصات تجهیزات موردنیاز (راندمان، دوره عمر و…)، نرخ انرژی (سوخت و برق) پرداخته و در گام بعدی اقدام به طراحی با جزئیات فنی و مفهومی سیستم با توجه به شرایط آب‌وهوایی در اقلیم تهران و هم‌چنین جنوب کشور نماید. در نهایت لازم است به طراحی این مرکز داده سیار با ظرفیت حداقل 300kVA مبتنی بر سیستم CCHP بپردازد.

گام‌های تحقیق

  • تعیین منابع (حامل‌های) انرژی مورد استفاده در مراکز داده (برق، گاز و…)
  • بررسی روش­‌های مختلف برای شبیه‌­سازی جریان انرژی در مراکز داده و تعیین پروفیل بار الکتریکی، حرارتی و سرمایشی به‌صورت ساعتی، روزانه و سالانه
  • تحلیل داده‏‌های بار (انرژی مصرفی، سرمایش و بار گرمایشی)، مشخصات تجهیزات موردنیاز (راندمان، دوره عمر و..) و نرخ انرژی (سوخت و برق)
  • تعیین روش جمع‌­آوری و به‌کارگیری گرمای مراکز داده برای بهینه­سازی مصرف حامل­‌های انرژی
  • تعیین روش تأمین سرمایش مراکز داده سیار (تبرید گازی، چیلر الکتریکی کوپل شده با موتور یا چیلر جذبی در قالب CCHP)
  • ارائه راهکار تأمین برق مرکز داده سیار حداقل به میزان kVA300
  • طراحی مفهومی و جامع و توسعه مدل با توجه به اقلیم تهران و هم‌چنین جنوب کشور و ارائه محاسبات فنی و اقتصادی و استخراج کلیه دستورالعمل‌­ها و نقشه­‌های اجرایی با توجه به رگولاتوری­‌های ملی و استانداردهای مراکز داده
  • طراحی یک مرکز داده سیار مبتنی بر سیستم CCHP
  • اعتبارسنجی مدل طراحی و اجرا شده با استفاده از داده‌‏های واقعی در یک مرکز داده مبتنی بر استانداردهای مرکز داده (با تأکید بر اطمینان­‌پذیری تأمین برق و سرمایش)

خروجی‌های مورد انتظار تحقیق

طراحی و توسعه مرکز داده سیار مبتنی بر CCHP با یکپارچه‏‌سازی شبکه گرمایش و سرمایش منطقه با به‌حداقل‌رساندن هزینه‏‌های نهایی انرژی و با توان حداقل 300kVA

توسعه مدل بهینه‏‌سازی چندهدفه با استفاده از برنامه‏‌ریزی خطی عدد صحیح مختلط (MILP) برای برنامه‌‏ریزی بهینه عملکرد سیستم CCHP ادغام شده با مرکز داده با درنظرگرفتن قابلیت اطمینان و  هزینه‏‌های سرمایه‏‌گذاری

بررسی مسئله مدیریت انرژی برای یک IESD در مرکز داده مبتنی بر CCHP کوپل شده با CCCTW که با فناوری‌های تبدیل چند انرژی ترکیب شده است و با درنظرگرفتن بارهای یک مرکز داده با Tier-4.

شکل1: درصد قابلیت اطمینان و زمان خرابی در Tier-4 طبقه‏‌بندی مرکز داده

بدین منظور در مرحله اول، یک طراحی بروز مرکز داده تغذیه شده توسط شبکه با یک نمودار تک‌خطی ایجاد می‏شود. در مرحله دوم، نمودارهای تک‌خطی به بلوک دیاگرام‏‌های قابلیت اطمینان تبدیل می‏شوند. شاخص‏‌های MTTR و MTBF برای محاسبه قابلیت اطمینان سیستم بکار می‏روند.

الزامات تحقیق

  • بارهای حرارتی و الکتریکی برای یک سال نمونه محاسبه شود.
  • چهار روز نماینده برای هر سال با استفاده از روش خوشه‌بندی k-متوسط انتخاب شود.
  • سیستم CCHP بین صفر درصد تا 100 درصد ظرفيت نامي کارکند.
  • قیمت خرید برق از شبکه برق، بر اساس تعرفه زمان مصرف در نظر گرفته شود.
  • سوخت ورودی سیستم CCHP گاز شهری است.
  • خرید و فروش هم‌زمان برق و حرارت از بازارهای الکتریکی و حرارتی امکان‏پذیر نبوده و در هر حالت تنها برق یا حرارت از بازار خریداری می‌شود. برق/حرارت مازاد قابل فروش به بازارهای الکتریکی/حرارتی است.
  • کلیه استانداردها و دستورالعمل­های ملی و بین­المللی حوزه مرکز داده می­بایست در کلیه مراحل این تحقیق لحاظ شده و خروجی­‌های این پژوهش در هر مرحله کاملاً منطبق بر استانداردهای فوق باشد.

معیارهای ارزیابی و انتخاب مجری

  • تحصیلات و سوابق تیم تحقیقاتی و تناسب آن با مسئله
  • رویکرد فنی تیم تحقیقاتی به مسئله
  • دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی و مواد اولیه و سایر الزامات اجرای تحقیق
  • زمان و هزینه اجرای تحقیق
  • رزومه تیم تحقیق در حوزه طراحی و اجرای CHP و CCHP

تسهیم مالکیت فکری

  • مالکیت معنوی: مجری در مالکیت معنوی ناشی از اجرای تحقیق سهیم خواهد بود و انتشار مقاله مشترک توسط مجری و متقاضی در ژورنال‌های داخلی و خارجی، ارائه مقاله در کنفرانس‌ها و سمینارها با موافقت و اشاره به نام همه دست‌اندرکاران مجاز خواهد بود.
  • مالکیت منافع مادی: با توجه به مدل کسب‌وکار شرکت متقاضی، منافع مالی ناشی از توسعه این فناوری تماماً متعلق به شرکت متقاضی بوده و مجری صرفاً حق‌الزحمه اجرای پروژه تحقیقاتی را دریافت خواهد کرد.

روش ارسال پیشنهاد

پروپوزال‌ها صرفاً باید در چارچوب موردنظر صندوق نوآوری و شکوفایی، تدوین و حداکثر تا تاریخ 14 آذرماه 1402 در سامانه غزال به آدرسhttps://ghazal.inif.ir ارسال شوند. پروپوزال‌هایی که در چارچوبی غیرازآن، یا به روش‌های دیگر به دست صندوق برسند، وارد فرایند ارزیابی نخواهند شد.