توسعه یک ساختار یکپارچه تولید همزمان توان و آب شیرین با منبع حرارتی کلکتورهای بشقابکی خورشیدی

دو مشکل اساسی بحران آب و بحران انرژی روز به روز زندگی انسان ها را تهدید می کنند. در گذشته با استفاده از سوخت های فسیلی و منابع آب های سطحی این دو بحران را حل نموده ولی امروزه با کاهش منابع آب های سطحی و نیاز به استفاده از آب هایی با قابلیت استحصال مشکل و کیفیت نامناسب که خود نیاز به استفاده از یک منبع انرژی دارند، انسان ها را به سمت جایگزینی انرژی های تجدیدپذیر بمنظور استفاده در شیرین سازی آب سوق می دهند. در این مقاله از کلکتورهای بشقابکی خورشیدی به منظور تامین حرارت یک نیروگاه بخار با توان تولیدی خالص 1063MW استفاده شده است. به منظور جلوگیری از اتلاف حرارتی در کندانسور نیروگاه بخار، بخش اعظمی از حرارت دفع شده به سیستم آب شیرین حرارتی چند مرحله ای داده می شود. این سیستم آب شیرین کن با جذب 2571MW حرارت اتلافی از نیروگاه بخار، به میزان 8321kg/s آب شیرین تولید میکند. این ساختار یکپارچه به ترتیب دارای بازده الکتریکی کل به میزان 28.84 % و بازده گرمایی کل به میزان 97.18 % می باشند. از آنالیز اگزرژی بمنظور بررسی قانون دوم ترمودینامیک و کیفیت ساختار یکپارچه استفاده شده است. بازده اگزرژی کل ساختار یکپارچه 52.23 % می باشد، همچنین بیشترین میزان سهم تخریب اگزرژی تجهیزات به ترتیب مربوط به مبدل های حرارتی به میزان 46.83 % و کلکتورها به میزان 40.93 % می باشد. جهت شبیه سازی ساختار یکپارچه با توجه به اطلاعات ورودی آب و هوایی موقعیت مورد مطالعه شهر بندرعباس، از محیط های شبیه ساز هایسیس، ترنسیس و نرم افزار مطلب استفاده شده است. در ادامه با آنالیز حساسیت شاخص های مهم ساختار یکپارچه، راهکارهای مناسب جهت بهبود مدل سازی و تعیین مقدار پارامترها تصمیم گیری های لازم انجام می شود.

Keywords:

کلکتورهای خورشیدی , نیروگاه بخار تولید توان , آب شیرین حرارتی چند مرحله ای , آنالیز اگزرژی , آنالیز حساسیت