تحلیل ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی سیستم ترکیبی مبدل حرارتی جذبی، چرخه رانکین آلی و آب‌شیرین‌کن اسمز معکوس

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه زابل، زابل،ایران

2 گروه انرژی‌های تجدیدپذیر و تبدیل انرژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

3 عضو هیات علمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته

4 بخش مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنرکرمان، کرمان، ایران

doi
10.22060/mej.2019.16357.6354
چکیده

در این تحقیق، تحلیل ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی سیستم ترکیبی مبدل حرارتی جذبی، چرخه رانکین آلی و آب‌شیرین‌کن اسمز‌ معکوس با هدف تولید الکتریسیته و آب شیرین از منابع دما پایین انجام شده است. کلیه آنالیز‌ها براساس قوانین ترمودینامیک و ترمواکونومیک می‌باشد. نتایج نشان می‌دهند که در سیستم مبدل حرارتی جذبی با دستیابی به ضریب عملکرد 4372/0 مقدار 7/494 کیلووات انرژی حرارتی در ابزوربر حاصل می‌شود که دمای آن تا 105 درجه سلسیوس افزایش می‌یابد. با انتقال این مقدار حرارت به سیستم رانکین آلی، مقدار 18/63 کیلووات الکتریسیته تولید می‌شود. با مصرف این مقدار الکتریسیته در سیستم اسمزمعکوس، 2/216 مترمکعب در روز آب شیرین تولید می‌گردد که هزینه این مقدار آب تولید شده 217/2 دلار به ازای هر مترمکعب به‌دست می‌آید. همچنین در تحلیل ترمواکونومیک مقدار هزینه بر واحد اگزرژی تمام نقاط سیستم و هزینه الکتریسیته و آب تولید شده محاسبه شد. در ادامه مقدار هزینه تراز شده الکتریسیته در نرخ‌های حرارت اتلافی مختلف مورد بررسی قرار گرفته، براساس نتایج با افزایش مقدار نرخ حرارت، هزینه تراز شده الکتریسیته کاهش می‌یابد. همچنین تاثیر تغییرات هزینه‌سرمایه‌گذاری هر سیستم و نرخ بهره واقعی بر روی هزینه آب شیرین تولید شده مورد مطالعه قرار گرفته است.