تحلیل اگزرژی چرخه‌ی جدید پیشنهادی برای تولید توان از چاههای زمین گرمایی سبلان

Abstract

در این مقاله یک چرخه ترکیبی جدید بر مبنای سیستم تبخیر آنی و سیستم باینری برای تولید توان از چاههای زمین گرمایی منطقه سبلان در ایران پیشنهاد شده است. چرخه جدید به گونه­ای طراحی شده است که قابلیت جذب انرژی گرمایی با در نظر گرفتن اختلاف فشار و دمای چاه های زمین گرمایی موجود در منطقه را داشته باشد. سه سیال آلی مناسب برای سیستم باینری در نظر گرفته شده و چرخه پیشنهادی با استفاده از داده های واقعی سیال خروجی از چاهها از دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک تحلیل شده است. نتایج نشان می­دهد برای دو مخزن تبخیر آنی مقادیر فشار بهینه وجود دارد به طوری که عملکرد چرخه به ازای آن مقادیر بهینه سازی می گردد (توان و بازده بیشینه می­شود). برای سیال R141b، به عنوان مناسب ترین سیال برای چرخه باینری، توان خالص تولیدی، راندمان انرژی و اگزرژی چرخه پیشنهادی به ترتیب برابر با 11/17 مگاوات، 35/14 % و 38/53 % به دست آمده است. نتایج تحلیل اگزرژی نشان می‌دهد که کندانسور قسمت باینری دارای بیشترین تخریب اگزرژی می باشد. با مقایسه عملکرد چرخه پیشنهادی با چرخه پیشنهاد شده در پژوهش‌های قبلی برای منابع زمین گرمایی سبلان، با در نظر گرفتن شرایط یکسان برای چاه ها، نتیجه شده است که توان خالص تولیدی چرخه پیشنهادی در این مقاله 3/26%، راندمان حرارتی 8/31% و راندمان اگزرژی 23% بهبود یافته‌اند.