ارزيابي فني اقتصادي به كار گيري مخزن ذخيره انرژي حرارتي در سيستم توليد همزمان حرارت، توان و آب شيرين

Thermoeconomic Evaluation of Using Thermal Energy Storage Tank in The Cogeneration Production System of Heating, Power (CHP), and Freshwater

طراحي و بهينه سازي سيستم هاي توليد چندگانه، از جمله سيستم هايي كه حرارت، توان و آب آشاميدني را به طور همزمان توليد مي كنند نقش بسزايي در بهبود عملكرد اين سيستم ها نسبت به حالت جداگانه ايفا مي كنند. در اين پژوهش پس از مدلسازي سيستم آب شيرين كن تبخيري چند اثره MED و سيستم توليد همزمان حرارت و توانCHP ، با يكديگر ادغام شده اند تا تقاضاي گرمايش، توان و آب شيرين را با هم براي يك هتل، تامين نمايند. هدف در اين مطالعه ارزيابي فني اقتصادي استفاده از مخزن ذخيره انرژي حرارتي در سيستم تركيبي CHP+MED نسبت به حالت عدم استفاده از اين مخزن مي باشد. استراتژي به كار گرفته شده به صورت هر 24 ساعت از دو فصل سال است. در بهينه سازي اين سيستم كمينه سازي هزينه ساليانه به عنوان تابع هدف و با استفاده از الگوريتم ژنتيك صورت گرفته است. نتايج بهينه فني در اين سيستم ها نشان مي دهد در سيستم CHP+MED+TES توربين گازي با ظرفيت نامي 12 % بزرگتر و بويلر پشتيبان با ظرفيت نامي 7/14 % كوچكتر نسبت به سيستم CHP+MED نياز است. نتايج بهينه حاصل از مقايسه اقتصادي نشان مي دهد كه با به كار گيري مخزن ذخيره انرژي حرارتي در سيستم تركيبي CHP+MED هزينه ساليانه 4/91% بهبود مي يابد.

The design and optimization of multiple production systems, including systems that simultaneously generate heat, power, and freshwater, play an important role in improving the performance of these systems. In this study, after modeling a multi-effect evaporative desalination system MED and simultaneous heat and power generation CHP, they are combined to meet the demand for heating, power, and freshwater for a hotel. The purpose of this study is the thermoeconomic evaluation of the use of thermal energy storage TES tank in the combined system CHP + MED compared to the non-use of this tank. The strategy is applied every 24 hours of the two seasons. In optimizing this system, the annual cost minimization has been done as an objective function and using a genetic algorithm. Optimal technical results in these systems show that the system CHP + MED + TES requires a gas turbine with a nominal capacity of 12% larger and a backup boiler with a nominal capacity of 7.14% smaller than the system CHP + MED. The optimal results of the economic comparison show that the annual cost is improved by 4.91% by using the thermal energy storage tank in the combined system CHP + MED .