بررسی اگزرژی _ اقتصادی ساختارهای مختلف سیکل برایتون فوق بحرانی کربن دی اکسید با بهره گیری از کلکتور هلیوستات

نویسندگان

1 استاد، گروه حرارت وسیالات، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 دانشجوی دکتری تبدیل انرژی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

doi
10.22059/ses.2024.376145.1065
چکیده

در این تحقیق دو ساختار مختلف از سیستم ترکیبی سیکل برایتون فوق بحرانی کربن‌دی‌اکسید با بازیاب به همراه سیکل رانکین آلی و همچنین، سیستم ترکیبی سیکل برایتون فوق بحرانی کربن‌دی‌اکسید بازتراکم به همراه سیکل رانکین آلی با کلکتور هلیوستات از دیدگاه انرژی، اگزرژی و اگزرژی‌ـ اقتصادی شبیه‌سازی و مقایسه شده است. سیال آلی 123R به دلیل خواص ترموفیزیکی و زیست‌محیطی مناسب در سیکل آلی استفاده شده است. انرژی خورشید به عنوان محرک سیکل برایتون کربن‌دی‌اکسید مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که با تغییر پارامتر‌های تأثیرگذار مانند نسبت فشار کمپرسور و دمای ورودی توربین، در تمام بازده مورد بررسی کار خروجی سیستم با بازیاب بیشتر بوده است، اما در نسبت فشارهای پایین درکمپرسور، بازده اگزرژی سیستم بازتراکم بیشتر است. همچنین علی‌رغم بیشتر بودن نرخ هزینۀ کلی سیستم با بازیاب، این سیستم، هزینۀ تولید الکتریسیته کمتری را ایجاد می‌کند. سایر نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد بیشترین مقدار تخریب اگزرژی در کلکتور خورشیدی با مقدار kW 9726 اتفاق می‌افتد و کلکتور خورشیدی با داشتن بیشترین نرخ هزینه با مقدار 3485 دلار برساعت، باید بیشتر از سایر اجزا از نظر اگزرژی‌ـ اقتصادی مورد بررسی قرار گیرد. در انتها تحلیل پارامتری به منظور بررسی تأثیرات تغییر نسبت فشار کمپرسور، دمای ورودی توربین کربن‌دی‌اکسید و فشار پایینی سیکل کربن‌دی‌اکسید، روی عملکرد سیستم، از دیدگاه انرژی، اگزرژی و اگزرژی‌ـ اقتصادی انجام شده است.