بررسی سامانه تولید هم‌زمان توان، گرمایش و سرمایش با سوخت زیست‌توده، بازیابی حرارت نوآورانه و چرخه ارگانیک رانکین سه‌گانه

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران

2 دانشگاه صنعتی همدان

doi
10.22034/jfnc.2025.535934.1431
چکیده

در این پژوهش، یک پیکربندی نوین از سامانه تولید هم‌زمان سه‌منظوره انرژی (توان، گرمایش و سرمایش) مبتنی بر سوخت زیست‌توده ارائه شده و تحلیل‌های انرژی و اگزرژی بر روی آن صورت‌گرفته است. در طرح پیشنهادی، یک روش نوآورانه برای بازیابی حرارتی معرفی شده که ضریب عملکرد آن برابر با ۰٫۷۸ است. سامانه موردبررسی از اجزای مختلفی از جمله واحد احتراق زیست‌توده، چرخه ارگانیک رانکین سه‌مرحله‌ای با سیالات عامل اکتان، هپتان و  R-141b (برای تولید توان الکتریکی)، چرخه کالینا (جهت تولید توان و گرما)، چرخه تبرید جذبی (برای سرمایش و گرمایش) و مبدل‌های ادغام حرارتی تشکیل شده است. در بخشی از پژوهش، تأثیر تغییر پارامترهای کلیدی شامل دمای گازهای احتراق خروجی از مرحله نخست چرخه رانکین آلی، دمای سیال عامل در چرخه کالینا، و دمای گاز خروجی از بخش سرمایش جذبی بر شاخص‌هایی همچون صرفه‌جویی در انرژی اولیه و نرخ تولید محصولات انرژی، موردبررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که سامانه پیشنهادی دارای بازده انرژی، بازده اگزرژی و بازده الکتریکی به ترتیب برابر با ۸۲٫۳۶، ۵۵٫۳۲ و ۶۰٫۴۵ درصد بوده است.