تحلیل ترمودینامیکی و بهبود عملکرد چرخه‌ی تولید توان زمین‌گرمایی ترکیبی رانکین آلی و فلش با استفاده از سیال کاری زئوتروپیک در چرخه‌ی رانکین آلی

Abstract

برای تحلیل و بهبود عملکرد یک چرخه تولید توان زمین‌گرمایی، بررسی ترمودینامیکی چرخه ترکیبی رانکین آلی و فلش با استفاده از سیال زئوتروپیک به عنوان سیال کاری چرخه رانکین آلی انجام شد. ترکیباتی از سه هیدروکربن (هگزان، سیکلوهگزان و ایزوهگزان) با دو مبرد (R236ea و R245fa) به عنوان سیال کاری چرخه رانکین آلی بررسی شد. تغییرات بازده قانون اول و دوم ترمودینامیک، توان خالص خروجی و تخریب اگزرژی به عنوان تابعی از تغییر نسبت جرمی مبرد از 0 تا 1 گزارش شد. نتایج نشان می‌دهد بازده‌های قانون اول و دوم ترمودینامیک در یک نسبت جرمی خاص بیشینه می‌شوند. همچنین، توان خالص تولیدی چرخه رانکین آلی با تغییر نسبت جرمی یک مقدار بهینه نشان می‌دهد. علاوه بر این، تخریب اگزرژی در اواپراتور که منبع اصلی تخریب اگزرژی در چرخه رانکین آلی است، در محدوده مقادیر متوسط نسبت جرمی مبرد کمترین مقدار را داراست. طبق نتایج به‌دست آمده سیال کاری Cyclohexane/R236ea با نسبت کسر جرمی 6/0 به 4/0 بهترین عملکرد را از دیدگاه انرژی و اگزرژی از خود نشان می‌دهد که منجر به تولید توان کل MW 31/7 در چرخه می‌گردد.