تحلیل اگزرژی ، اقتصادی و بهینه سازی یک سیکل ترکیبی توان و تبرید

در این پژوهش سیکل مرکب از سیکل توان رانکین و سیکل سرمایش جذبی مورد مطالعه قرار گرفته است، که به وسیله مخلوط دوگانه آب-آمونیاک به عنوان سیال عامل کار میکند، از طرفی توان و تبرید را به طور همزمان و فقط با استفاده از یک منبع حرارتی تولید می کند. در این مطالعه تحلیل پارامتری برای ارزیابی اثرات پارامترهای ترمودینامیکی بر عملکرد سیکل ترکیبی اتخاذ شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که دمای سوپرهیتر، فشار ماکزیمم سیکل و غلظت محلول پایه، اثرات عمده ای بر توان خروجی، تبرید خروجی، نرخ هزینه اقتصادی، بازدهی حرارتی و اگزرژی دارند. نتایج نشان داد افزایش دمای سوپرهیتر باعث افزایش توان خروجی، بازده اگزرژی و هزینه اقتصادی و کاهش بازده حرارتی شده است. از طرفی افزایش فشار ماکزیمم سیکل باعث کاهش توان خروجی و هزینه اقتصادی شده است، اما این افزایش فشارباعث شده است که بازده اگزرژی، بازده حرارتی و تبرید خروجی تا فشار تقریبا 30 بار افزایش و پس از آن کاهش یابند. سرانجام افزایش غلظت محلول پایه باعث افزایش توان خروجی و هزینه اقتصادی شده است، اما این افزایش غلظت باعث شده است که بازده اگزرژی، بازده حرارتی و تبرید خروجی تا غلظت تقریبا 0/55 افزایش و پس از آن کاهش یابند. سپس با استفاده از پارامترهای تصمیم گیری دمای سوپرهیتر، دمای جاذب و غلظت محلول پایه، بهینه سازی سیکل برای دستیابی به حداکثر بازده ی اگزرژی و حداقل هزینه اقتصادی، با الگوریتم ژنتیک انجام شده است. نتایج الگوریتم ژنتیک نشان می دهد، زمانی که دمای سوپرهیتر 402 کلوین، دمای جاذب 260 کلوین و غلظت محلول پایه 0/54 باشد، سیکل دارای بهینه بازده ی اگزرژی 74/6% و هزینه اقتصادی 7/394 دلار بر ساعت است.

Keywords:

سیکل ترکیبی , آب-آمونیاک , بازده ی اگزرژی , هزینه اقتصادی , بهینه سازی , الگوریتم ژنتیک