تحلیل ترمودینامیکی و مقایسه دو آرایش جدید تولید سهگانه (توان، هیدروژن و گرمایش) با استفاده از انرژی زمین گرمایی
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، دانشکده هوافضا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
3 گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
doi
10.22060/mej.2020.17411.6597چکیده
در این مطالعه دو چرخه جدید تولید همزمان (توان، هیدروژن و گرمایش) مورد تحلیل ترمودینامیکی و بهینهسازی قرار گرفته است. برای چرخههای پیشنهادی، این دو سیستم توسط قسمت تولید توان از هم متمایز شدهاند، یا به عبارت دیگر چرخه رانکین آلی و چرخه کالینا برای تولید توان استفاده شده است. همچنین در این دو سیستم از آب گرمکن داخلی برای گرمایش و الکترولایزر غشاء پروتونی برای تولید هیدروژن استفاده شده است. پس از شبیهسازی ترمودینامیکی، یک بررسی جامع به ازای پارامترهای تأثیرگذار روی تولید هیدروژن، توان خالص، گرمایش، بازده حرارتی و بازده اگزرژی دو آرایش تولید همزمان انجام شده است. همچنین در نهایت نسبت به بازده اگزرژی بهینهسازی شده است. طبق نتایج این بررسی، بازده اگزرژی و تولید هیدروژن نسبت به دمای اواپراتور چرخه تولید همزمان بر اساس رانکین آلی دارای مقدار بهینه است درحالیکه برای چرخه تولید همزمان بر مبنای کالینا، صعودی میباشند. همچنین طبق بررسی انجام شده برای سیالهای عامل مختلف برای قسمت رانکین آلی، سیال عامل R152aمقدار هیدروژن بیشتری تولید میکند. بر اساس نتایج بهینه برای دمای 120 درجهی سلسیوس منبع گرم، چرخهی تولید همزمان بر مبنای کالینا دارای بازده اگزرژی و تولید هیدروژن بیشتری نسبت به چرخهی تولید همزمان بر مبنای چرخهی رانکین آلی میباشد.
