27373

بهينه سازي چند هدفه سيكل دوگانه خورشيدي و رانكين ارگانيك جهت تامين برق، توليد گاز سنتز و آب شيرين

كارشناسي ارشد

سيستم هاي انرژي - انرژي و محيط زيست

1396

1401/08/23

دكتر ابوالفضل احمدي

دكتر رضا دشتي

فناوري هاي نوين

در اين پژوهش، مدل¬سازي و بهينه‌سازي چند منظوره سيكل دوگانه خورشيدي و رانكين آلي براي توليد برق، گاز سنتز و آب شيرين با اسمز معكوس صورت گرفته است. در اين چرخه گرماي خورشيد توسط كلكتورهاي سهموي خورشيدي از تابش خورشيد جذب شده و از طريق اواپراتور به چرخه رانكين آلي منتقل مي شود تا توربين را به حركت درآورد. سپس از برق توليدي براي تامين گاز متان، آب شيرين و برق مورد نياز يك كارخانه استفاده مي شود. مدل¬سازي اين سيستم توسط نرم افزار حل معادلات مهندسي براي بدست آوردن مقادير مورد نيازي همچون بازده انرژي، اگزرژي و اگزرژي-اقتصادي انجام شده است. بهينه سازي اگزرژي-اقتصادي باعث كاهش هزينه كل سرمايه گذاري و افزايش بازده اگزرژي كل سيستم مي شود. در اين تحقيق از الگوريتم هاي هوشمندي چون الگوريتم ژنتيك و روش بهينه تاپسيس براي بدست آوردن نقطه بهينه استفاده شده است. نتايج بدست آورده شده شامل حداكثر بازده اگزرژي 77.74 درصد و حداقل هزينه كل سرمايه گذاري (شامل هزينه اجزاي سيستم و هزينه عمليات) 0.02369 دلار بر ثانيه مي باشد. با توجه به پيدا شدن نقطه بهينه توان مفيد برق توليدي 98.13 كيلووات، توان مورد نياز الكترولايزر براي يك سلول 475.8 وات، ميزان متان توليدي 0.1953 كيلوگرم برثانيه، ميزان آب حاصل از تصفيه 29.42 مترمكعب بر ساعت و هزينه توليد كل 2.292 دلار بر گيگاژول بدست آورده شده است.

1401/08/29

Multipurpose optimization of dual cycle solar and Organic Rankine for generating electrical power, syngas, and desalination process

11/14/2023 12:00:00 AM

In this paper, the simulation and multipurpose optimization of a dual cycle solar and Organic Rankine has been applied for generating electrical power, syngas, and fresh water by reverse osmosis. In this cycle, the sun's heat is absorbed by the solar collectors and transferred to the organic Rankine cycle through the evaporator to drive the turbine. Then, the generated electricity is used to supply methane gas, fresh water and electricity needed by a factory. The simulation of this system is done by EES software to obtain the required values and energy efficiency and exergy. The optimization of the exergy-economic reduce the total investment cost and increase the exergy efficiency. In this research, intelligent algorithms such as genetic algorithms have been used for optimization. The maximum exergy efficiency is 77.74% and the minimum total investment cost (included components cost and operation cost) is 0.02369$⁄s. According to the finding of the optimal point of the useful power of the produced electricity 98.13 kW, the required power of the electrolyzer for one cell is 475.8 W, the amount of methane produced is 0.1953 kg/s, the amount of water obtained from treatment is 29.42 m3/hr and the total production cost is 2.292 $/Gj

سيستم هاي انرژي- بهينه سازي انرژي- اگزرژي و اگزرژي اقتصادي-ارگانيك رانكين- كلكتور خورشيدي سهموي-الكترولايزر-اسمز معكوس

Energy systems - energy optimization - exergy and economic exergy - organic Rankine - parabolic solar collector - electrolyzer - reverse osmosis

Mehrdad Naderihagh

Dr. Abolfazl Ahmadi