تحلیل ترمودینامیکی، اقتصادی و بهینه سازی سیستم تولید چندگانه جدید مبتنی بر انرژی زمین گرمایی برای تولید آب گرم، سرمایش، توان و هیدروژن مایع

در این مطالعه یک سیستم تولید چندگانه جدید مبتنی بر انرژی زمین گرمایی مورد بررسی قرار گرفته است. این سیستم شامل یک چرخه رانکین آلی اصلاح شده، یک چیلر جذبی تک اثره و یک چرخه مایع سازی هیدروژن است که توان، حرارت، سرما و هیدروژن مایع را تولید می کند. در سیستم پیشنهادی با به کارگیری انرژی زمین گرمایی به عنوان منبع تامین انرژی اولیه مورد نیاز برای تولید هیدروژن مایع باعث می شود که آلایندگی زیست محیطی به کمترین مقدار خود برسد. گاز هیدروژن تولید شده با الکترولایزر در سیستم پیشنهادی توسط ترنسفورمر گرمای جذبی پیش سرمایش شده و توان مصرفی چرخه مایع سازی هیدروژن کاهش می یابد. در مطالعه حاضر تاثیر تغییرات پارامترهای عملکردی مهم روی کارکرد سیستم ارزیابی شده است. به علاوه عملکرد بهینه سیستم با استفاده از الگوریتم دو هدفه ژنتیک مورد بررسی قرار گرفته است و با استفاده از معیار تصمیم گیری تاپسیس نقطه بهینه سیستم به دست می آید. تحلیل ترمودینامیکی کاملی در مطالعه حاضر صورت می گیرد و نتایج حاصل نشان می دهد که بازده انرژی ۴۲ درصد و بازده اگزرژی ۵۱ درصد برای سیستم پیشنهادی به دست می آید. ارزیابی اقتصادی صورت گرفته در مطالعه حاضر با استفاده از توابع هزینه به روز نشان می دهد که هزینه کل سیستم تولید چندگانه ۱۶/۳۷ دلار بر گیگا ژول بدست می آیدکه توجیه اقتصادی بالای سیستم پیشنهادی را بیان می کند.

Keywords:

انرژی زمین گرمایی , چرخه مایع سازی هیدروژن کلود , سیستم تولید چند گانه , بهینه سازی , چرخه رانکین آلی اصلاح شده