انتخاب پیل سوختی و تحلیل اگزرژی - اقتصادی – زیستمحیطی جهت تامین انرژی الکتریکی و حرارتی یک ساختمان مسکونی

در این مقاله، یک سیستم ترکیبی توان و گرماCHP)به منظور تامین بار انرژیهای الکتریکی، گرمایش و سرمایش یک مجتمع مسکونی در تهران مورد مطالعه قرار گرفته است. این سیستم شامل پیل سوختی، مشعل، اصلاحکننده بخار، مبدل حرارتی و آبگرمکن میباشد. همچنین از گازهای خروجی از مشعل به منظور افزایش راندمان گرمکن استفاده شده است. سوخت مشعل و اصلاحکننده بخار گاز طبیعی است. در این بررسی اطلاعات مورد نیاز جمعآوری شده و نمودارهای بار انرژیهای الکتریکی، گرمایش و سرمایش مجتمع مسکونی رسم شده است. تحلیل اگزرژی سیستم طراحی شده صورت گرفته، کلیه هزینههای اقتصادی ازجمله هزینه ناشی از انتشار آلایندههای زیستمحیطیNO و CO ،CO2 محاسبه شده و نحوه تغییرات میزان انتشار آلایندهها برحسب دما بدست آمده است. همچنین تعداد پیلهای سوختی مورد نیاز جهت تامین تمامی نیازهای انرژی این ساختمان به همراه میزان تولید آنتروپی به ازای تمامی ماههای سال مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان میدهند که به منظور تامین تمامی بار انرژی سالیانه نمونه مورد مطالعه در تمام طول سال به 13 واحد پیل سوختی با توان نامیkW8/4 نیاز بوده و میزان تولید سالیانه آنتروپی GJ/k1004/54 می- باشد. با توجه به تحلیل اقتصادی صورت گرفته، هزینه الکتریسیته تولیدی توسط سیستم US$/kWh 0/215 محاسبه شده است.

کلیدواژه ها:

واحد پیل سوختی ، اگزرژی ، آنتروپی ، تحلیل اقتصادی ، آلایندههای زیست محیطی