تحلیل انرژی، اگزرژی و بهینه سازی یک سیستم تولید همزمان بر پایه پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای جهت کاربرد مسکونی

  • سال انتشار: 1394
  • محل انتشار: مجله مکانیک سازه ها و شاره ها، دوره: 5، شماره: 4
  • کد COI اختصاصی: JR_JSFM-5-4_019
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 402
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

محمدعلی فرزاد

دانش آموخته کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند

حسن حسن زاده

استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند

علی صفوی نژاد

استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند

محمدرضا آقا ابراهیمی

استاد، مهندسی برق، دانشگاه بیرجند

چکیده

پیش بینی می شود که سیستم های تولید همزمان بدلیل داشتن راندمان کلی بالاتر، در آینده نزدیک جایگزین سیستم های مرسوم تولید حرارت و توان در بخش مسکونی شوند. در میان سیستم های تولید همزمان مختلف، سیستم های مبتنی بر پیل سوختی به دلایلی چون راندمان بالا، چگالی قدرت بالا، آلایندگی و سرو صدای کم، گزینه مناسبی جهت تولید همزمان می باشند. در این مقاله اولا اجزاء یک سیستم تولید همزمان بر پایه پیل سوختی اکسید جامد معرفی و ثانیا سیستم از نقطه نظر انرژی و اگزرژی مدل سازی است. سپس با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی و انتخاب سه تابع هدف تولید توان الکتریکی، تولید حرارت و حداقل کردن اتلاف اگزرژی بهینه سازی شده است. نتایج شامل محاسبه پارامترهای کاری سیستم با این سه رویکرود است که نشان می دهند که بیشترین تغییرات اگزرژی در کانال سوخت توده پیل سوختی و بیشترین میزان برگشت ناپذیری به ترتیب مربوط به بازیاب (38%)، کوره کاتالیستی (37%) و پیل سوختی (16%) است. در میان مصرف کننده های توان سیستم، کمپرسور هوا با مصرف (14%) توان تولیدی پیل سوختی، مصرف کننده های عمده توان محسوب می شود. نتایج بهینه سازی نیز نشان می دهند که برای حداقل کردن اتلاف اگزرژی، رویکرد تولید توان رویکرد مناسب تری است. بنابراین فرض استفاده از یک سیستم تولید همزمان در مقایسه با یک سیستم منفرد تولید برق و یا حرارت کاملا اثبات می گردد.

کلیدواژه ها

اکسید جامد؛ پیل سوختی؛ تولید همزمان؛ بهینه سازی؛ تحلیل اگزرژی

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.