تحليل ترموديناميكي و اگزرژيكي نيروگاه توليد همزمان و بررسي و تحليل حساسيت اثر پارامترهاي ورودي بر توابع هدف

Thermodynamic and exergetic analysis of a cogeneration power plant and sensitivity analysis of input parameters on the objective functions

تقاضاي رو به رشد انرژي در سطح جهاني و از سوي ديگر ناكارآمد بودن سيستم¬هاي مرسوم توليد برق براي تامين آن موجب شده تا دست¬اندركاران امر به سمت استفاده از تكنولوژي¬هاي مطمئن و كارآمدتر توليد به منظور كاهش تلفات و كنترل مصرف انرژي پيش بروند. در اين ميان استفاده از سيستم¬هاي پراكنده توليد برق و به خصوص توليد همزمان (CHP) كه نسبت به سيستم¬هاي مرسوم مزايايي همچون بازدهي بالاتر از سوخت مصرفي (به دليل استفاده از ظرفيت انرژي حرارتي مازاد نيروگاه)، كاهش گازهاي گلخانه¬اي و استقلال نسبي از شبكه قدرت را دارند، رشد چشمگير داشته است. در اين پژوهش، تحليل ترموديناميكي وبهينه سازي يك سيستم توليد همزمان توان و گرمايش خانگي كه بر پايه سيكل رانكين ارگانيك است و با انرژي خورشيد كار مي‌كند، انجام شده است. سپس تحليل حساسيت ترموديناميك براي ميزان تأثير پذيري عملكرد ترموديناميكي سيستم از متغيرهاي ترموديناميكي انجام گرفته است و سپس با استفاده از بهينه‌سازي راندمان اگزرژي بيشينه شده‌است. با محاسبه تخريب اگزرژي هريك از اجزاء نتيجه حاصل شد بويلر كمكي 45% و كلكتور خورشيدي 28% از اگزرژي ورودي به سيستم را تخريب مي‌كنند و بيشترين منبع تخريب اگزرژي به حساب مي‌آيند. در حالت بهينه با در نظر گرفتن راندمان اگزرژي به عنوان تابع هدف، راندمان اگزرژي 13% نسبت به حالت پايه افزايش مي‌يابد.

Growing demand of energy at the global level and inefficiency of the conventional power generation system to supply that on the other hand, caused to researchers use the safe and efficient technologies to reduce losses and energy consumption control. Using distributed power generation systems, particularly cogeneration (CHP) have a considerable growth considering compared to the traditional methods. These advantages include: the higher yields of fuel consumption, reduce greenhouse gases and relative independence of the power network. In this study, thermodynamic analysis and optimization of a combined power and domestic heating is carried out based on solar energy and organic Rankine cycle. Then, the thermodynamic sensitivity analysis for the effectiveness of system thermodynamic performance from thermodynamic variables was performed. By calculating of exergy destruction of all component was concluded auxiliary boiler and solar collector destroy 45% and 28% of input exergy and are considered as the greatest source of exergy destruction. In optimal position by considering exergy efficiency as objective function, exergy efficiency increases 13% compared to the base state.