امكان سنجي و تحليل اگزرژي اقتصادي استفاده از سيستم توليد همزمان براي يك بيمارستان بر پايه سيكل رانكين آلي خورشيدي در ايران

Feasibility and exergoeconomic analysis of a cogeneration system for a hospital based on the solar organic Rankine cycle in Iran

در اين مقاله يك سيستم توليد همزمان توان، گرمايش و سرمايش جهت تامين نيازهاي يك بيمارستان 100 تخت خوابه مورد تحليل اگزرژي اقتصادي قرار گرفته است. برق مورد نياز بيمارستان توسط يك نيروگاه رانكين آلي توليد مي‌گردد. با استفاده از مبدل حرارتي در سيكل، بار گرمايشي بيمارستان تامين شده است. همچنين از حرارت بخار خروجي از توربين براي راه‌اندازي سيكل تبريد آبشاري و تامين بار سرمايشي بيمارستان استفاده شده است. تركيب سيكل‌هاي تبريد جذبي و تراكمي امكان نگه‌داري برخي از اقلام دارويي كه بايد در دماهاي بسيار پايين نگه‌داري شوند را فراهم آورده است. جهت تامين حرارت در بويلر نيروگاه از سه نوع كلكتور حرارتي خورشيدي سهموي خطي (PTC)، خطي فرنل (LFR) و بشقابي (Dish) استفاده شد. عملكرد سيستم در 9 استان مختلف كشور با مقادير شدت تابش متفاوت بررسي گرديد. نتايج نشان داد استان‌هاي بوشهر و گلستان به ترتيب بيشترين و كمترين پتانسيل را براي احداث سيستم دارند. همچنين تاثير شدت تابش و سيال عامل بر سيستم بررسي گرديد.

In this paper, an exergoeconomic analysis of a cogeneration system of heating, cooling and power has been done for the needs of a 100-bed hospital. The electricity required for the hospital is produced by an organic Rankine cycle. Using the heat exchanger in the cycle, the heating load of the hospital is provided. The steam output of the turbine has also been used to launch a cascade refrigeration cycle and to provide a cooling load for the hospital. The combination of absorption and compression refrigeration cycles provides for the preservation of some of the drug items that should be stored at very low temperatures. To supply heat in the boiler of this plant, three types of collectors including linear parabolic, Fresnel Linear Collector and Dish Collector have been used and compared. The results showed that collectors are more critical than the other parts of the economy due to the high initial investment cost. Also, the LFR collector from the economic point of view showed better system performance than others. The system was tested for performance in 9 different provinces of Iran with different radiation intensity levels. The results showed that Bushehr and Golestan provinces had the highest and lowest potential, respectively. Also, the effect of radiation intensity and operating fluid on the system was investigated.