بهینه‌سازی و ارزیابی فنی-اقتصادی سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرمایش با بهره‌گیری از چرخه ارگانیک رانکین

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، کرمان، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، کرمان، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، کرمان، ایران

doi
10.22034/jmeut.2022.44884.2854
چکیده

هدف اصلی این پژوهش تحلیل اقتصادی سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرمایش با استفاده از چرخه ارگانیک رانکین(CCHP-ORC) است به گونه‌ای که تأمین نیاز انرژی ساختمان برای اقلیم سرد در مدت یک سال با یک استراتژی جدید که طول سال به 24 بخش پانزده روز تقسیم می­شود، بررسی می­گردد. محرک اولیه سیستم، توربین گاز در نظر گرفته شده که بخشی از حرارت و برق مورد نیاز ساختمان را تأمین می­کند. حرارت مازاد محرک اولیه بازیابی شده و جهت تولید برق به چرخه ارگانیک رانکین داده می­شود. بهینه­سازی سیستم مورد بررسی توسط الگوریتم ژنتیک صورت پذیرفته که مجموعا 29 پارامتر طراحی، شامل ظرفیت توربین گاز، ظرفیت چیلر جذبی و الکتریکی، نسبت سرمایش الکتریکی، ظرفیت جوش‌آور پشتیبان و 24 بار جزئی برای توربین گاز در کل سال و کمینۀ هزینه کل سالانه به عنوان تابع هدف انتخاب شده است. نتایج بیان می­کند که هزینه سالانه و هزینه انتشار آلاینده در سیستم CCHP-ORC نسبت به سیستم CCHP به ترتیب 2/2 و 7/14درصد کمتر است. راندمان اگزرژی سیستم CCHP-ORC به میزان 93/40 درصد می­باشد که نسبت به سیستم CCHP 9/5 درصد بیشتر است.