بهينه‌سازي يك سيستم تجديدپذير تركيبي براي توليد توان و هيدروژن

در اين پژوهش يك سيستم تركيبي تجديدپذير بر مبناي استفاده از انرژي هاي خورشيدي و حرارتي اقيانوسي براي توليد توان و هيدروژن با به كارگيري كلكتور خورشيدي صفحه تخت از نظر ترموديناميكي و اقتصادي مورد بررسي قرار گرفت. توابع هدف مورد بررسي در اين پژوهش بازده اگزرژي و نرخ هزينه در نظر گرفته شد. دبي جرمي كلكتور، مساحت كلكتور، دماي ورودي به توربين و شدت تابش خورشيدي به‌عنوان چهار متغير تصميم‌گيري در نظر گرفته شدند و تأثير اين پارامترها بر روي عملكرد سيستم و اتلاف اگزرژي سيستم بررسي شد. بهينه سازي توابع هدف با روش نلدر-ميد انجام شد. از بهينه سازي تك هدفه نتيجه شد كه بهترين نرخ بازده اگزرژي سيستم 7.31 درصد و نرخ هزينه سيستم 27.48 دلار بر ساعت در حالت‌ بهينه است. از تحليل حساسيت نتيجه شد كه افزايش پارامترهاي مساحت كلكتور، شدت تابش خورشيدي و دماي ورودي به توربين تأثير مثبتي را بر روي عملكرد سيستم داشته است و افزايش پارامتر نرخ دبي جرمي كلكتور خورشيدي تأثير منفي بر روي عملكرد سيستم گذاشته است. همچنين از تحليل اتلاف اگزرژي سيستم نتيجه شد كه افزايش شدت تابش خورشيدي، مساحت كلكتور و همچنين نرخ دبي جرمي كلكتور باعث افزايش اتلاف اگزرژي كلي سيستم مي شوند ولي افزايش دماي ورودي به توربين، باعث كاهش اتلاف اگزرژي سيستم مي‌شود.