تحلیل ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) و انتخاب سیال عامل مناسب برای یک سیستم یکپارچه تولید توان و هیدروژن با استفاده از چرخه ارگانیک رانکین اصلاح شده و الکترولایزر مبادلهکن غشا پروتونی
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3 کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
doi
چکیده
در این تحقیق برای تولید توان یک چرخه ارگانیک رانکین تجهیز شده به مبادلهکن بازیافت حرارت (ریژنراتور) و گرمکن سیال تغذیه استفاده شده است. همچنین برای تولید هیدروژن از یک غشاء مبادلهکن پروتونی که توان و گرمای مورد نیاز آن از طریق چرخه رانکین آلی تأمین شده، استفاده شده است. این چرخه توسط انرژی زمین گرمایی راهاندازی شده است. یک مدلسازی جامع ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) برای مقایسه عملکرد چهار سیال عامل مختلف بر روی سیستمهای پیشنهادی صورت گرفته است. برای مدلسازی از نرمافزار EES استفاده شده است. همچنین مطالعه پارامتری نیز برای بررسی تأثیر پارامترهای عملکردی مهم بر روی عملکرد انرژی و اگزرژی سیستمهای مورد بررسی انجام شده است. نتایج نشان دادند که سیال عامل R245fa به ترتیب با 511/3% و 58/67% بیشترین بازده انرژی و اگزرژی را دارد. سیال عاملهای R114، R600 و R236fa نیز به لحاظ مشخصههای عملکردی در ردههای بعدی قرار دارند. با افزایش دمای سیال زمین گرمایی تولید توان و هیدروژن افزایش مییابد اما بازده انرژی و اگزرژی کاهش مییابد.