تحلیل ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) یک سیستم پیشنهادی مبتنی بر ترموالکتریک جهت بازیافت گرما از سرباره مذاب در صنعت فولاد

امروزه استفاده از ترموالکتریک به عنوان یکی از روش های بازیافت انرژی گرمایی اتلافی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق ضمن ارائه یک سیستم جدید بازیافت انرژی گرمایی موجود در سرباره مذاب صنعت فولاد، آنالیز ترمودینامیکی سیستم پیشنهادی از دیدگاه انرژی و اگزرژی نیز ارائه گردیده است. سپس تاثیر پارامتر های مختلف از جمله ضریب سیبک بر عملکرد سیستم پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مدل سازی در دو حوزه چرخه توان و ترموالکتریک، با تحقیقات پیشین اعتبار سنجی گردیده اند. نتایج تحلیل ترمودینامیکی نشان می دهد که بیشترین سهم در نابودی اگزرژی سیستم پیشنهادی، مربوط به سیستم بازیافت گرما می باشد. مطابق نتایج، سهم توان تولیدی سیستم بازیافت گرما از توان تولیدی کل حدود ۴۹% می باشد و راندمان قانون اول ترمودینامیک برای سیستم پیشنهادی ۷/۲۴% و راندمان قانون دوم ترمودینامیک برابر با ۸۸/۳۲% می باشند. ارزیابی اقتصادی نشان می دهد که به ازای قیمت ترموالکتریک /W ۱ زمان بازگشت سرمایه کمتر از ۲ سال می باشد.

کلیدواژه ها:

سرباره ، سیستم بازیافت گرما ، ترموالکتریک ، نابودی اگزرژی ، راندمان ، ضریب سیبک