تحلیل ترمودینامیکی سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد-توربین گاز تغذیه شده با متانول و با بهره‌گیری از سیستم خورشیدی

نویسندگان

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

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بناب، بناب، ایران

doi
10.22034/jmeut.2021.45900.2895
چکیده

متانول به­ عنوان یک سوخت جایگزین، به دلیل آلودگی کم و هزینة حمل ­و نقل پایین بی­نظیر است که می­تواند با عملکرد کاتالیزورها در دمای °C300-250 به گاز سنتزی تجزیه شود. استفاده از این سوخت پس از سنتز در پیل سوختی اکسید جامد که در سال­های اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است، می­تواند ویژگی­های منحصر به فردی داشته باشد. در کار حاضر، در قالب یک سیستم تولید سه­گانة برق، سرمایش و گرمایش با بهره­گیری از انرژی خورشیدی، متانول ابتدا سنتز شده و به گازهای مورد استفاده در پیل سوختی اکسید جامد تبدیل می­شود. سیستم پیل سوختی که در واقع برای افزایش تولید توان آن با یک سیستم توربین گازی ترکیب شده است، علاوه بر تولید برق، گرمای لازم برای تولید سرمایش در یک چیلر جذبی را فراهم می­کند. نتایج تحلیل انرژی و اگزرژی سیستم پیشنهادی نشان داد که با کنترل دبی­جریان متانول و دما، راندمان تبدیل به بالای60% می­رسد. طبق نتایج تحلیل اگزرژی، تلفات برگشت­ناپذیر نور به گرما و تلفات گرما در واکنش تجزیة خورشیدی متانول در حدود 13% از کل اگزرژی ورودی را تشکیل می­دهد.