تحلیل قانون اول و دوم یک سیستم تولید سه گانه بر مبنای پیل سوختی اکسید جامد و سیکل رانکین آلی

دسترسی به منابع انرژی و گرمایش جهانی دو مشکل عمده پیش روی بشر در قرن حاضر می باشد. تقاضای انرژی جهانی به طور فزاینده ای در حال افزایش می باشد همچنین منابع سوخت های فسیلی رفته رفته رو به اتمام است. در نتیجه طراحی و معرفی سیستم هایی با بازده بالا و آلایندگی کم مثل سیستم تولید سه گانه مفید به نظر می رسد. یک سیستم تولید سه گانه سیستمی است که در آن توان الکتریکی، گرمایش و سرمایش معمولا از یک منبع اصلی تولید می شود. محرک اصلی، یک بخش مهمی از سیستم تولید سه گانه می باشد. از جمله محرکه های اصلی می توان به توربین های گازی، توربین های بخار و موتور احتراق داخلی و خارجی و میکروتوربین ها و پیل سوختی اشاره کرد. مابین پیل های سوختی، پیل سوختی اکسید جامد به دلیل دمای عملیاتی بالا برای تولید سه گانه موثر می باشد. برای سیستم های استفاده در پیل سوختی اکسید جامد، الکتریسیته به طور مستقیم از سوخت (متان) و یک اکسید کننده (هوا) تولید می شود گازهای خروجی از پیل سوختی اکسید جامد دارای دمای بالا می باشد که می توان از آن برای راندن سیکل های توربین گازی و سیکل رانکین آلی و یا سیکل های دیگر استفاده کرد که در نتیجه بازده کلی افزایش می یابد. در این مقاله سیستم تولید سه گانه ای بر مبنای پیل سوختی اکسید جامد و سیکل رانکین آلی مدل سازی می شود. همچنین تحلیل های انرژی و اگزرژی روی سیستم پیشنهادی در نرم افزار EES انجام می گیرد و تاثیر پارامترهای مهم سیستم مثل چگالی جریان، دمای پیل سوختی و ضریب مصرف سوخت و... بر عملکرد ترمودینامیکی آن بررسی می گردد.

کلیدواژه ها:

انرژی ، اگزرژی ، پیل سوختی اکسید جامد ، سیکل رانکین آلی ، تولید سه گانه ، EES