تحلیل ترمودینامیکی چرخه ترکیبی تولید همزمان توان - برودت با استفاده از پیل سوختی اکسید جامد

Abstract

در این مقاله امکان استفاده از چرخه ترکیبی جدیدی برای تولید همزمان توان الکتریکی و سرمایش مورد بررسی قرار می‌گیرد. چرخه پیشنهادی، ترکیبی از سیستم پیل سوختی اکسید جامد - توربین گازی به عنوان چرخه مولد توان و چرخه تبرید جذبی گکس به عنوان چرخه تولید برودت است. مدل‌سازی این چرخه از طریق حل همزمان معادلات بقای جرم و انرژی اجزای چرخه و محاسبه ولتاژ و توان الکتریکی تولیدی پیل سوختی در محیط نرم افزار ای‌ای‌اس صورت می‌گیرد. نتایج به دست آمده از تحلیل ترمودینامیکی این چرخه بیانگر آن است که بازده انرژی چرخه ترکیبی پیشنهادی 72/78% بیشتر از چرخه پیل سوختی - توربین گازی در شرایط مشابه است. هم چنین افزایش چگالی جریان موجب افزایش همزمان توان الکتریکی خالص و برودت تولیدی و نیز دبی سوخت ورودی می‌گردد، به طوری که بازده انرژی افزایش می‌یابد. در حالی که افزایش دمای عملکردی پیل سوختی باعث می‌شود که بازده انرژی ابتدا کاهش و سپس افزایش یابد.