تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژی یک سیستم ترکیبی رانکین دو مرحله ای خورشیدی

در این پژوهش، یک تحلیل جامع انرژی–اگزرژی و بررسی رفتار فیزیکی انتقال حرارت در یک سیکل ترکیبی رانکین دو مرحله ای خورشیدی انجام شده است. انرژی حرارتی ورودی توسط کلکتورهای سهموی خطی تامین و فرآیندهای انتقال حرارت بر اساس مدل های فیزیکی تابش، جابه جایی و رسانش مدل سازی شده اند. نتایج حاصل از مدل ترمودینامیکی توسعه داده شده در نرم افزار EES نشان می دهد که با افزایش شدت تابش خورشید، توان خالص سیکل تا حدود ۷/۵ کیلوات افزایش یافته و بازده انرژی و اگزرژی به ترتیب ۳۸/۰ درصد و ۱۱/۵ درصد بهبود می یابند. بااین حال، تشدید اختلاف دما در اجزای کلیدی سبب افزایش نابودی اگزرژی شده و مولد بخار به عنوان بیشترین منبع برگشت ناپذیری شناسایی می شود. این نتایج بیانگر آن است که تابش خورشید علاوه بر بهبود عملکرد، توزیع برگشت ناپذیری ها را نیز تغییر می دهد و تحلیل تلفیقی انرژی–اگزرژی ابزاری ضروری برای طراحی و بهینه سازی سیکل های رانکین خورشیدی است.

کلیدواژه ها:

چرخه رانکین دو مرحله ای ، تحلیل انرژی و اگزرژی ، کلکتور سینی سهموی ، شدت تابش خورشید