عملکرد نیروگاه‌‌های ترکیبی توربین گاز- خورشیدی به همراه فرآیند آب‌‌شیرین‌‌کن رطوبت‌‌زنی-رطوبت‌‌زدایی

نویسندگان

1 دانشکده مکانیک، برق و کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی هوا فضا، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
چکیده

در این تحقیق برای نخستین بار شبیه‌‌سازی عملکرد یک نیروگاه ترکیبی توربین گاز-خورشیدی به همراه آب‌‌شیرین‌‌کن رطوبت‌‌زنی-رطوبت‌‌زدایی (HD) با استفاده از نرم‌‌افزار ترنسیس انجام شده است. سیستم انتخابی شامل توربین گاز با ظرفیت 6/4 مگاوات، برج خورشیدی و آب‌‌شیرین‌‌کن با گرمایش هوا و جریان باز برای آب و هوا است. نتایج شبیه‌‌سازی نشان می‌‌دهند که در نیروگاه ترکیبی توربین گاز-خورشیدی، حدود 35 تا 45 درصد انرژی مورد نیاز توسط انرژی خورشیدی تامین شده و مصرف سوخت فسیلی کاهش یافته است. همچنین کاهش 40 درصدی در میزان انتشار گاز دی‌‌اکسید‌‌کربن مشاهده گردید. مقدار توان تولیدی و راندمان در حالت ترکیبی از حالت توربین گاز تنها به مقدار جزیی کم‌‌تر بوده که به دلیل افت فشار ناشی از افزایش طول پایپینگ با توجه به حضور سیستم خورشیدی است. نتایج مربوط به سیستم آب‌‌شیرین‌‌کن نشان می‌‌دهند که افزایش دما و رطوبت هوای ورودی به سیستم موجب افزایش میزان آب شیرین و افزایش دمای آب شور ورودی موجب کاهش تولید آن می‌‌گردد. علاوه بر آن میزان تولید آب شیرین بر اساس دبی جرمی هوا دارای یک مقدار بهینه است و با افزایش دبی هوا، میزان تولید آب شیرین ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌‌یابد. همچنین در صورتی‌‌که نسبت دبی جریان‌‌های ورودی معادل 8/1 باشد، نسبت خروجی (GOR) آب‌‌شیرین‌‌کن دارای مقدار حداکثری 2 است. تغییرات میزان نسبت خروجی بر حسب میزان هوای برگشتی نیز در دماهای مختلف هوای ورودی بررسی شده است.