تولید هیدروژن با استفاده از بازیاب گرمای اتلافی از سیستم تولید توان و بدون آلایندگی ماتیانت توسط الکترولایزر غشاء پروتونی

Abstract

در این تحقیق ترکیب چرخه‌ی ماتیانت وچرخه‌ی رانکین آلی با مبدل غشاء پروتونی برای تولید همزمان توان و هیدروژن از دیدگاه انرژی و اگزرژی مورد مطالعه قرار گرفته است. از حرارت اتلافی در چرخه‌ی ماتیانت به عنوان گرمای مورد نیاز برای راه‌اندازی چرخه‌ی رانکین آلی استفاده شده است. اثر پارامترهای طراحی مانند دمای اواپراتور، حداقل اختلاف دمایی در مبدل گرمایی، درجه‌ی فوق گرم بودن بخار ورودی توربین چرخه‌ی رانکین آلی و راندمان آیزنتروپیک توربین چرخه‌ی رانکین آلی بر مقدار هیدروژن تولیدی، توان تولیدی توسط چرخه‌ی رانکین آلی و راندمان اگزرژی سیستم ترکیبی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند با افزایش مقدار حداقل اختلاف دمایی، توان تولیدی چرخه رانکین آلی و نهایتا هیدروژن تولیدی توسط الکترولایزر و همچنین راندمان اگزرژی سیستم ترکیبی کاهش می یابند. همچنین افزایش دمای اواپراتور باعث بهینه شدن توان تولیدی چرخه رانکین آلی، هیدروژن تولیدی توسط الکترولایزر و همچنین راندمان اگزرژی سیستم ترکیبی می شود . با افزایش درجه‌ی فوق گرم بودن بخار ورودی توربین ، توان تولیدی چرخه رانکین آلی و در نهایت هیدروژن تولیدی توسط الکترولایزر و همچنین راندمان اگزرژی سیستم ترکیبی کاهش می یابد. همچنین مطابق با انتظار، با افزایش راندمان توربین، توان تولیدی چرخه رانکین آلی و نهایتا هیدروژن تولیدی توسط الکترولایزر و همچنین راندمان اگزرژی سیستم ترکیبی افزایش می یابد.