تحلیل ترمودینامیکی نیروگاه های نوین زمین گرمایی

در سال های اخیر افزایش تقاضای انرژی و محدودیت مقدار سوخت های فسیلی همراه با آگاهی از اثرات منفی زیستمحیطی سوختن سوخت های فسیلی، نیاز به استفاده از منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر تشدید شده است. انرژی زمینگرمایی به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر مورد توجه است. در بین فناوری های تولید برق نیز نیروگاه های زمینگرمایی یک موقعیت ممتاز به شمار می آیند. در این مقاله، نیروگاه های نوین زمین گرمایی از دیدگاه انرژی و اگزرژی موردبررسی قرار گرفته اند و این چرخه ها بر اساس قانون اول و دوم ترمودینامیک توسط نرم افزار EES تحلیل شده است. 5 نوعاز این نیروگاه های نوین زمین گرمایی که مورد بررسی قرار گرفته اند از نوع نیروگاه های محفظه تبخیر آنی و نیروگاه هایانبساطی هستند که با منابع دما بالا کار می کنند. این 5 نیروگاه عباتند از : نیروگاه های یک محفظه تبخیر آنی (SF)،نیروگاه های دو محفظه تبخیر آنی (DF)، نیروگاه های سه انبساطی (TENS)، نیروگاه های دو انبساطی (DE) و نیروگاه هایتک انبساطی (SE). در این چرخه های نیروگاهی از بخار آب به عنوان سیال عامل استفاده شده است. عملکرد هر کدام ازاین چرخه ها در دماها و فشارهای ورودی مختلف و دبی جرمی ورودی یکسان از سیال زمین گرمایی، مورد بررسی قرارگرفته است. نرخ تخریب اگزرژی، اتلاف اگزرژی و کار ویژه تولیدی برای هر کدام از چرخه ها محاسبه شده و با یکدیگرمقایسه شده است و بهترین نیروگاه از نظر بیشترین توان خالص تولیدی، انتخاب شده است. طبق نتایج به دست آمده ، بین5 نیروگاه نامبرده، چرخه نیروگاه های تک انبساطی (SE) در دمای سیال ورودی 650 درجه سانتیگراد و فشار ورودی 23مگا پاسکال، بیشترین کار ویژه به مقدار 125795 کیلوژول بر کیلوگرم را تولید می کند و کمترین مقدار کار ویژه تولیدیمربوط به چرخه نیروگاه های یک محفظه تبخیر آنی (SF) در دمای 200 درجه سانتیگراد و فشار 1.555 مگاپاسکال، بهمقدار 5370 کیلوژول بر کیلوگرم می باشد.

کلیدواژه ها:

نیروگاه های زمین گرمایی ، تحلیل اگزرژی ، اتلاف اگزرژی ، توان تولیدی