تحلیل و بهینه سازی سیکل سیال ارگانیک مبتنی بر انرژی خورشید و انتخاب سیال مناسب برای تولید همزمان کار و گرما

در میان انرژی های تجدیدپذیر استفاده از انرژی خورشید به عنوان منبع تولید الکتریسیته به دلیل فراوانی و در دسترس بودن جذابیت بیشتری دارد. از طرفی با توجه به مزایای زیادی که تولید برق خارج از شبکه دارد گرایش به استفاده از سیستم های تولید الکتریسیته در مقیاس کوچک که با داشتن هزینه کم بازده بالایی داشته باشند رو به افزایش است . یکی از روشهایی که در سالهای اخیر گرایش به استفاده از آن بیشتر شده سیکل سیال ارگانیک ۱ است که از جمله مزایای آن هزینه ی کم ، قابلیت استفاده در مقیاسهای کوچک و همچنین تولید همزمان کار و گرما است . در این مقاله بازده یک سیکل سیال ارگانیک که با استفاده از انرژی خورشید و در دماهای پایین کار می کند با استفاده از یک مدل ترمودینامیکی به ازای سیال-های عامل مختلف مورد بررسی قرار گرفته است .با توجه به اینکه بازده سیکل سیال ارگانیک ارتباط زیادی با نوع سیال عامل به کار رفته در آن دارد برای تحلیل سیکل و انتخاب بهترین سیال و به دست آوردن بیشترین بازده، ۸ سیال مختلف انتخاب شدند و تحلیل سیکل بر مبنای این سیالها انجام گرفت . بازده سیکل برای هر سیال با توجه به شرایط مساله محاسبه شد و از طرفی بیشترین بازده قابل دستیابی برای هرکدام از سیالها با توجه به قیود مورد نظر در مساله با استفاده از الگوریتم ژنتیک ۲محاسبه شدند که بر مبنای محاسبات بیشترین بازده ترمودینامیکی سیکل با توجه به شرایط پیش فرض برای کلکتور خورشیدی برابر ۵۰۲,۵ % است که با استفاده از سیال تولوئن ۳ در سیکل به عنوان سیال عامل به دست می -آید. همچنین بیشتری بازده قابل دستیابی در صورتی که محدودیتی روی دمای کلکتور خورشیدی نداشته باشیم برابر ۹۸,۱۹% و با استفاده از همان سیال به دست می آید.

کلیدواژه ها:

سیکل سیال ارگانیک ، کلکتور ، خورشید ، دمای پایین ، تولید همزمان