تحلیل انرژی، اگزرژی و عملکرد حرارتی سیستم تولید سه گانه توان، سرمایش و آب شیرین مبتنی بر انرژی زمین گرمایی با استفاده از نانوذرات آلومینیوم اکسید و تیتانیوم دی اکسید

در این مقاله، عملکرد ترمودینامیکی و حرارتی یک سیستم نوآورانه تولید سه گانه توان، سرمایش و آب شیرین مبتنی بر انرژی زمین گرمایی با استفاده از نانوذرات آلومینیوم اکسید و تیتانیوم دی اکسید بررسی شده است. هدف، یکپارچه سازی سه زیرسیستم با هدف بهبود انتقال حرارت از طریق نانوسیال در جریان سیال واسط می باشد. نتایج تحلیل های پارامتریک نشان داد که افزایش کسر حجمی نانوذرات و دمای منبع زمین گرمایی، منجر به افزایش نرخ انتقال حرارت در مبدل ها، ضریب انتقال حرارت جابجایی و توان خالص تولیدی می گردد؛ که در این میان، نانوذرات آلومینیوم اکسید عملکرد بهتری نسبت به تیتانیوم دی اکسید داشتند. علاوه بر این، با استفاده از نانوذرات، میزان انرژی قابل استحصال از منبع زمین گرمایی افزایش یافت که به طور مشخص، انتقال حرارت در ژنراتور فشار بالا ۲۴/۳ کیلووات و در اواپراتور ۱/۴ کیلووات افزایش نشان داد که بیانگر تقویت اثر تبرید است. در نهایت، با کسر حجمی ۰۵/۰ از نانوذرات آلومینیوم اکسید، سیستم موفق به تولید ۰۶/۳۴ کیلووات توان خالص، ۸/۱۱۳ کیلووات سرمایش و ۲۰۴۲/۰ کیلوگرم بر ثانیه آب شیرین شد که منجر به بهره وری انرژی ۳۷۵/۱ و بازده اگزرژی ۴۱/۴۷ درصد گردید. این مطالعه پتانسیل بالای ترکیب انرژی های تجدیدپذیر و فناوری نانو را تایید می کند.

کلیدواژه ها:

جریان واسط ، نانوذرات ، تحلیل ترمودینامیکی ، عملکرد حرارتی ، بهره وری انرژی