تحلیل تأثیر انحرافات غیرایده‌آل تجهیزات بر سیستم تولید هم‌زمان زمین‌گرمایی: ارزیابی انرژی، اگزرژی و اقتصادی

نویسندگان

1 دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ساری

2 دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ساری

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ساری

4 گروه مهندسی مکانیک، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ساری

doi
10.22059/ses.2025.382572.1097
چکیده

در مقالۀ حاضر نوعی سیستم تولید هم‌زمان سیکل آنی ـ باینری زمین‌گرمایی بر پایۀ TRCC بررسی می‌شود. آب داغ تحت فشار وارد جداساز شده که در آن قسمت بخار وارد توربین بخار و قسمت مایع وارد مبدل حرارتی به منظور تولید برودت و حرارت و توان (توربین ORC) می‌شود. نتایج شبیه‌سازی با نرم‌افزار EES نشان داد مبدل حرارتی 1 و کندانسور 1 بیشترین سهم از تخریب اگزرژی را دارند. در رتبۀ بعدی، مبدل حرارتی ‌2 و اجکتور هستند. مشاهده شد که توربین‌های 1 و 2 بیشترین مقادیر نرخ هزینۀ سرمایه‌گذاری را دارند. این نتایج نشان داد ‌تجهیزات مرتبط با انتقال حرارت بیشترین سهم در تخریب اگزرژی و تجهیزات مرتبط با توان بیشترین سهم را در هزینۀ سرمایه‌گذاری دارند. انحراف تجهیزات از حالت ایده‌آل سبب کاهش توان خروجی خالص نیروگاه به میزان 51 درصدی برای توربین 2 و برابر 18 درصد برای توربین 1، پمپ و کمپرسور 18 درصد می‌شود. راندمان‌های انرژی و اگزرژی نیز شامل 9 درصد کاهش برای توربین 2 و برابر 4 درصد کاهش برای توربین 1، پمپ و کمپرسور 4 درصد می‌شوند. بررسی اقتصادی یا اگزرژواکونومیک نیروگاه نشان داد کاهش راندمان توربین 2 سبب افزایش هزینۀ تولید توان از cent/kWh 5/2 به cent/kWh 8/2 شده که آن نوعی افزایش 12 درصدی را نشان می‌دهد. مقادیر افزایش هزینۀ تولید توان برای توربین 1 و پمپ 4 درصد است.