تحلیل عملکرد ترمودینامیکی یک سیستم تولید همزمان برق و حرارت بر پایه پیل سوختی اکسید جامد

با توجه به محدودیت و آلایندگی منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده از روش های جدید تولید انرژی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از این روش ها استفاده از پیله ای سوختی جامد است که خیلی از محدودیت های انواع دیگر پیله ای سوختی را ندارد. در این مطالعه ابتدا سیستم تولید برق و حرارت بر پایه پیل سوختی اکسید جامد معرفی شده است. مدلسازی ترمودینامیکی سیستم در نرم افزار EES انجام شده و پس از اعتبار سنجی نتایج، با در نظر گرفتن و تحلیل عوامل موثر بر بازده سیستم، تحلیل پارامتریک صورت گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده با افزایش دما ولتاژ فعالسازی و اهمی کاهش و ولتاژ سلول و غلظتی افزایش پیدا می کند. افزایش دمای کاری پیل موجب افزایش فعل و انفعال شیمیایی در سلول شده که این عمل موجب افزایش ولتاژ خروجی و بهبود عملکرد آن می شود. افزایش دمای کاری پیل موجب افزایش فعل و انفعال شیمیایی در سلول شده که این عمل موجب افزایش ولتاژ خروجی و بهبود عملکرد آن می شود. همچنین سوخت اتان نسبت به سوخت متان دستیابی به بازده انرژی بالاتری را ممکن می سازد. با افزایش دمای پیل، برگشت ناپذیری ها افزایش می یابد. بر این اساس طراحی سیستم SOFC/CHP با سوخت اتان و دمای کاری 1273 K توصیه می گردد.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی اکسید جامد ، تولید همزمان برق و حرارت ، تحلیل عملکرد ترمودینامیکی ، اگزرژی ، به سازی داخلی