تحلیل انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی (۴E) یک سیستم جدید تولید همزمان توان، هیدروژن و آب شیرین با ترکیب انرژی زمین گرمایی و حرارت بازیافتی

استفاده از سیستم های تولید همزمان در سال های اخیر با استقبال زیادی همراه بوده است. پژوهش حاضر به تحلیل انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی (۴E) یک سیکل ارگانیک رانکین با هدف تولید همزمان توان، هیدروژن و آب شیرین با منبع انرژی ترکیبی زمین گرمایی و حرارت بازیافتی می پردازد. در سیکل مذکور، سیال عامل ابتدا توسط حرارت بازیافتی پیش گرم شده و پس از آن توسط سه مبدل حرارتی اکونومایزر، اواپراتور و سوپرهیتر تا دمای ماکزیمم سیکل، سوپرهیت می شود. همچنین کارکرد سیستم در دو حالت با و بدون انرژی زمین گرمایی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که بیشترین درصد تخریب اگزرژی برابر %۳۵ و مربوط به الکترولایزر می باشد. همچنین کمترین مقدار فاکتور اگزرژواکونومیک برای الکترولایزر غشاء پروتونی و برابر ۸/۳۹ درصد است. میزان هیدروژن تولیدی و آب شیرین به ترتیب ۱/۶۴ لیتر بر ثانیه و ۴/۳۶ کیلوگرم بر ثانیه می باشد و با افزایش دمای منبع زمین گرمایی از ۱۲۵ تا ۱۵۵ درجه سانتیگراد، مقدار هیدروژن و آب شیرین تولید شده به ترتیب به میزان ۲۹ و ۱۷ درصد افزایش پیدا می کند. در صورت عدم استفاده از انرژی زمین گرمایی و تامین کل انرژی توسط حرارت بازیافتی، مقدار دی اکسیدکربن منتشر شده به مقدار ۶۹ درصد افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

سیستم تولید همزمان ، زمین گرمایی ، حرارت بازیافتی ، اگزرژی اقتصادی ، زیست محیطی