آنالیز ترمودینامیکی یک سیستم تولید چندگانه انرژی مبتنی بر انرژی زمین گرمایی برای تولید هیدروژن مایع، سرمایش، آب گرم و توان با استفاده از سیکل ارگانیک رانکین اصلاح شده با کاربرد سیال های کاری مختلف

در این پژوهش به آنالیز ترمودینامیکی یک سیستم تولید چندگانه انرژی مبتنی بر انرژی زمین گرمایی برای تولید هیدروژن مایع، سرمایش، آب گرم و توان با استفاده از سیکل ارگانیک رانکین اصلاح شده پرداخته شد. سیستم مورد بررسی متشکل از زیرسیستم های زمین گرمایی، سیکل ارگانیک رانکین اصلاح شده، الکترولایزر غشای تبادل پروتون و منبع ذخیره هیدروژن مایع است. سیالات ارگانیک مختلفی برای افزایش عملکرد سیستم بررسی شد که در نهایت سیال ارگانیک R۱۲۳ انتخاب شد. تاثیر شش پارامتر طراحی شامل دبی جرمی ورودی به اواپراتور، دمای ورودی به مولد بخار بازیابی حرارت، بازده توربین، دمای ورودی توربین، دمای پینچ پوینت اواپراتور و بازده پمپ بر روی عملکرد سیستم بررسی شد که نتایج نشان داد تاثیرگذارترین پارامترها نرخ دبی جرمی ورودی، دمای ورودی به مولد بخار بازیاب حرارتی و دمای ورودی به توربین است. در این پژوهش کشور ایران برای راه اندازی سیستم پیشنهادی بررسی شد و دوازده شهر شامل شهرهای اصفهان، دزفول، ایرانشهر، کرمان، بجنورد، بیرجند، بندرعباس، بوشهر، بابل، رشت، اردبیل و زنجان انتخاب شد. در نهایت شهر رشت با عملکرد مناسب در تولید توان و هزینه مناسب انتخاب شد که نتایج زیست محیطی نشان داد سیستم پیشنهادی در شهر رشت می تواند به گسترش ۵ هکتاری فضای سبز کمک کند.

کلیدواژه ها:

Geothermal energy ، multiple energy production system ، modified organic Rankine cycle ، liquid hydrogen ، انرژی زمین گرمایی ، سیستم تولید چندگانه انرژی ، سیکل ارگانیک رانکین اصلاح شده ، هیدروژن مایع