سیداحسان سیداحمدی - Department of Mechanical Engineering, Islamic Azad University Dezful Branch, Dezful, Iran
احسان اله عصاره - Islamic Azad University Dezful Branch, Department of Mechanical Engineering, Dezful, Iran

در این پژوهش به مدلسازی و بهینه­سازی یک سیستم تولید چندگانه بر مبنای انرژی زمین گرمایی با استفاده از سیکل­های مختلف ارگانیک رانکین و ذخیره­ساز انرژی با هوای فشرده پرداخته شد. سیستم مورد بررسی متشکل از زیرسیستم­های زمین گرمایی، سیکل ارگانیک رانکین، چیلر جذبی و سیستم ذخیره­ساز انرژی با هوای فشرده است. سیال مورد استفاده در سیکل ارگانیک رانکین شامل مبرد R۱۲۳ و سیال ارگانیک آمونیاک است. جهت مدلسازی سیستم مورد بررسی و همچنین به­دست آوردن نتایج حاصل از تحلیل سیستم از نرم­افزار ترمودینامیکی حل معادلات مهندسی EES استفاده شده است. طبق بررسی­های به عمل­ آمده از پارامترهای تاثیر­گذار بر روی خروجی­های سیستم می­توان از دمای زمین گرمایی، نرخ دبی جرمی زمین گرمایی و دمای ورودی به توربین سیکل ارگانیک رانکین ۱ نام برد. نتایج تخریب اگزرژی سیستم نشان داد، اواپراتور دارای بیشترین تخریب اگزرژی است و کمترین تخریب اگزرژی مربوط به پمپ است. برای بهینه­سازی توابع هدف سیستم طراحی شده از الگوریتم چندهدفه ژنتیک NSGA-II استفاده شده است. دو تابع هدف متضاد مورد بررسی در این پژوهش افزایش بازده اگزرژی و کاهش نرخ هزینه عنوان شد. شکل پارتو به­منظور تعیین بهترین مقادیر برای توابع هدف مسئله به­دست آورده شد. در نهایت بهینه­ترین ارزش بازده اگزرژی ۶۳.۰۰۹ درصد و نرخ هزینه ۲ دلار بر ساعت به­دست آمد. همچنین در این پژوهش با انتخاب چهار منطقه در شمال، جنوب، مرکز و شرق کشور ایران، که شامل شهرهای زنجان، بندرعباس، اصفهان و مشهد بود، برای مطالعه موردی انتخاب شدند و نتایج عملکرد سیستم نسبت به تغییرات دمای محیط شهرها بررسی شد که در نهایت بهترین عملکرد سیستم در شرایط آب و هوایی شهر زنجان به­ دست آمد.

Geothermal energy, multiple energy generation system, compressed air energy storage, exergy efficiency, cost rate, انرژی زمین گرمایی, سیستم تولید چندگانه انرژی, ذخیره ساز انرژی با هوای فشرده, بازده اگزرژی, نرخ هزینه