مدلسازی ترمودینامیکی و اگزرژواکونومیکی سیکل اصلاح شده ارگانیک رانکین آلی با استفاده از بازیاب حرارتی با منبع حرارتی زمینگرمایی
نویسندگان
1 دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس ، تهران، ایران
doi
10.22044/jsfm.2022.11273.3480چکیده
در تحقیق حاضر به بررسی اثر یک بازیاب حرارتی بر روی عملکرد سیکل ترکیبی ارگانیک رانکین (ORC) و زمینگرمایی پرداخته شد. آب داغ خروجی از زمین وارد یک جداساز مایع- بخار میشود. بخار تولیدی وارد قسمت توربین بخار و قسمت مایع نیز وارد یک مبدل حرارتی جهت سوپرهیت نمودن مبرد و چرخش توربین ORC میشود. مدلسازی انرژی، اگزرژی و اگزرژواکونومیکی با استفاده از نرمافزار EES و دیدگاه SPECO در طیف وسیعی از مبردهای آلی مختلف انجام گردید. نتایج نشان داد که توان خروجی سیستم بر حسب فشار جداساز برای سیکل ساده دارای یک نقطه بیشینه است، اما برای سیکل اصلاحیافته بدون محدودیت و به صورت صعودی افزایش مییابد. از نظر تحلیل انرژی، مبردهای R237ea، n-Pentane با 45.4 و 40 درصد دارای بیشترین مقادیر افزایش توان تولیدی در هنگام استفاده از سیکل اصلاحیافته نسبت به سیکل ساده هستند. از نظر مبلغ صرفه جویی در هزینه تولید توان، مبردهای R237ea و R123 با 0.63و 0.55 (cent/kW-hr) در صدر بهترین مبردها میباشند. مبرد cis-2-butene با 6376 کیلووات بهترین مبرد از لحاظ میزان تولید توان و مبرد R237ea بهترین مبرد از لحاظ هزینه صرفهجویی تولید توان میباشد.