مدلسازی و تحلیل ترمودینامیکی یک سیستم ترکیبی CCHP مبتنی بر توربین گاز و سیکل رانکین آلی برای کاربردهای مسکونی

در این پژوهش، یک سیستم تولید هم زمان برق، حرارت و سرمایش (CCHP) با ساختاری متشکل از دو توربین گاز (سیکل برایتون)، دو کمپرسور، یک سیکل رانکین آلی (ORC) به عنوان خنک کن میانی بین دو کمپرسور، بازیاب حرارتی، سیستم تبرید جذبی و بخشی جهت گرمایش مستقیم آب به منظور تامین آب گرم مصرفی ساختمان(برای شست و شو و استحمام) طراحی و مورد تحلیل قرار گرفته است. ارزیابی عملکرد این سیستم با استفاده از تحلیل های انرژی، اگزرژی انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در شرایط طراحی، این سیستم قادر است ۶۲۸۸ کیلووات برق تولید کند که نیاز ۱۴۸ ساختمان هشت واحدی را برآورده می سازد. همچنین، روزانه ۲۳۳۷۶۲ لیتر آب گرم مصرفی فراهم می کند که معادل مصرف ۱۴۶ ساختمان هشت واحدی است. افزون بر این، ظرفیت سرمایشی ایجادشده توسط سیستم برابر ۱/۱۳۸تن تبرید بوده و پاسخگوی نیاز ۱۲ ساختمان هشت واحدی می باشد. بازده کلی سیستم در حالت سرمایش و گرمایش به ترتیب برابر با ۶۳۶/۰ و ۶۲۶۹/۰ و بازده سیکل ORC معادل ۲۴۸۵/۰ به دست آمده است. این مقادیر نشان می دهند که طراحی پیشنهادی، به طور میانگین حدود ۳۰ درصد بازده بالاتری نسبت به یک سیکل ساده توربین گازی (با یک توربین و یک کمپرسور) در شرایط مشابه دارد.

کلیدواژه ها:

تولید همزمان برق و حرارت و سرمایش (CCHP) ، سیکل رانکین آلی(ORC) ، تحلیل انرژی ، تحلیل اگزرژی ، بازیابی حرارت ، سیکل تبرید جذبی