تحلیل انرژی و اگزرژی یک سیستم بر مبنای انرژی زمینگرمایی برای تولید همزمان توان، آب شیرین، گرمایش و هیدروژن
نویسندگان
1 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
2 دکتری مکانیک، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
3 کارشناسی ارشد، دانشکده هوافضا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
4 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.10763چکیده
استفاده از سیستم های تولید همزمان به سرعت در دهه اخیر در حال گسترش می باشد. مطالعه حاضر به توسعه یک سیستم مجتمع بر مبنای زمینگرمایی، تبخیر آنی دومرحلهای، چرخه رانکین آلی، الکترولایزر غشاء پروتونی، واحد اسمز معکوس و آب گرم کن داخلی می پردازد. این آرایش برای تولید چهار خروجی توان، گرمایش، آب شیرین و هیدروژن طراحی شده است. این سیستم تولید همزمان جدید از دیدگاه انرژی و اگزرژی مورد تحلیل قرار گرفته است. همچنین یک مطالعه پارامتری جامع روی سیستم تولید همزمان انجام شده و در ادامه از سه دیدگاه مختلف (توان خالص تولیدی، بازده حرارتی و بازده اگزرژی) مورد بهینه سازی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که توان خالص تولیدی، بازده حرارتی و بازده اگزرژی دارای مقادیر بهینه نسبت به دو فشار جداساز می باشند. همچنین نتایج بهینهسازی از دیدگاه توان خالص تولیدی نشان می دهد که مقادیر توان خالص تولیدی 5091 کیلووات، آب شیرین تولید 75/41 کیلوگرم بر ثانیه، بازده حرارتی %58/15، بازده اگزرژی %44/43 و هیدروژن تولیدی 83/2 کیلوگرم بر ساعت، مقدار گرمایش 6/350 کیلووات می باشد.
