تحلیل انرژی، اگزرژی و ترمواکونومیکی سیکل رانکین آلی با سیال های آلی مختلف برای بازیافت گرما از سیال زمین گرمایی

برای استفاده از گرمای منبع گرمایی دما متوسط که در این تحقیق سیال زمین گرمایی با دمای 180 درجه سلسیوس انتخاب گردیده است، سیکل رانکین آلی مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اثرات زیست محیطی مربوط به سیال آلی مورد استفاده از سیکل رانکین آلی، سیال های ایزوپنتان، ان پنتان R123وR141b که دارای کمترین مقادیر پارامترهای تخریب لایه اوزون و گرمایش زمین هستند مورد استفاده قرار گرفته است. سیکل های مورد بررسی با سیال های آلی انتخاب شده از نظر ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی شبیه سازی شده است. در ادامه با استفاده از تحلیل پارامتری، تغییرات پارامترهای مهم ترمودینامیکی و اقتصادی در گستره تغییرات فشار بالای سیکل رانکین آلی و دمای خروجی کندانسور تحلیل شده و درنهایت سیکل رانکین آلی با سیال های آلی مختلف انتخاب شده با توجه به سه تابع هدف با استفاده از روش Variable metric method مورد بهینه سازی قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که توربین و پیش گرمکن در بین اجزای سیکل رانکین آلی دارای بیشترین مقدار نرخ تخریب اگزرژی و مجموع نرخ هزینه تخریب اگزرژی و سرمایه گذاری هستند. همچنین با جمع بندی نتایج بهینه سازی، نمایان شده است که سیکل رانکین با سیال های عامل ایزوپنتان و R123 برای استفاده از منبع گرمایی سیال زمین گرمایی با دمای متوسط، هم از نظر ترمودینامیکی و هم از نظر اقتصادی دارای بهترین عملکرد و کارایی هستند

کلیدواژه ها:

تحلیل ترمودینامیکی ، سیکل رانکین ، ترمواکونومیک ، زمین گرمایی ، اگزرژی