ارزیابی ترمودینامیکی یک سیستم تولید چندگانه بر مبنای انرژی خورشیدی و سوخت زیست‌گاز با استفاده از توربین گاز، چرخه تراکم مجدد کربن دی اکسید و آب شیرین کن چند اثره

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 دکتری مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

5 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.64112.3478
چکیده

در این مطالعه، ارزیابی یک چرخه تولید چندگانه مبتنی بر انرژی خورشیدی جدید برای تولید توان، آب شیرین و گرمایش انجام می‌شود. این مطالعه یک سیستم تولید چندگانه انرژی خورشیدی، آب شیرین‌کن تقطیر چند اثره، چرخه توربین گاز و چرخه تراکم مجدد کربن دی اکسید را ارائه می‌کند. در این سیستم، زیست‌گاز به عنوان سوخت تجدیدپذیر در چرخه توربین گاز استفاده می‌شود.  نوآوری اصلی این تحقیق در ترکیب دو منبع انرژی تجدیدپذیر (خورشیدی و زیست‌گاز) برای ایجاد یک سیستم یکپارچه و بهینه است. برای شبیه‌سازی سیستم و ارزیابی عملکرد آن، از نرم‌افزار EES استفاده گردید. در ادامه بررسی اقتصادی و نیز تحلیل محیطی انجام شده است. در پایان به منظور  درک رفتار معیارهای عملکرد سیستم با پارامترهای طراحی، مطالعه پارامتری جامعی انجام شده است. تایج نشان می­دهد که سیستم تولید همزمان پیشنهادی می­تواند 2420 کیلو وات توان، 625/1 کیلوگرم بر ثانیه آب شیرین و 1/106 کیلووات گرمایش تولید کند. همچنین راندمان انرژی و اگزرژی کل سیستم تولید همزمان به ترتیب  92/60 و 42/53 درصد محاسبه شده است. همچنین آهنگ هزینه کلی و نرخ انتشار کربن دی اکسید به ترتیب برابر با $/kWh  75/38 و kg/MWh 9/170 است