تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژواکونومیکی ترکیب سیکل تولید توان زمین گرمایی با سیکل کالینا و سیکل رانکین با سیال های آلی مختلف

Abstract

در این تحقیق، سیکل­های ترکیبی تولید توان تک­تبخیره زمین­گرمایی و سیکل­کالینا و سیکل­رانکین با سیال­های آلی مختلف از نظر انرژی، اگزرژی و اگزرژواکونومیکی مورد بررسی قرارگرفته­است. سیال­های آلی بکاررفته در این تحقیق عبارتند از: ایزوبوتان، ایزوپنتان، ان-بوتان، ان-پنتان و R123. از دیدگاه SPECO برای تحلیل اگزرژواکونومیکی سیکل­های ترکیبی استفاده گردیده­است. نتایج نشان داده­است که در بین سیکل­های ترکیبی مورد بررسی، سیکل ترکیبی زمین گرمایی-ORC با سیال R123 و ان-پنتان دارای بیشترین بازده قانون اول هستند در حالی­که سیکل ترکیبی زمین گرمایی-کالینا با غلظت­های متفاوت آمونیاک در مخلوط آب­آمونیاک، دارای کمترین هزینه تولید توان است. همچنین سیکل ترکیبی زمین گرمایی-ORC با سیال R123 دارای کمترین مقدار نرخ هزینه مرتبط با تخریب اگزرژی است. باتوجه به نتایج بهینه­سازی سیکل­های ترکیبی، درسیکل­ترکیبی زمین­گرمایی و سیکل­کالینا با غلظت آمونیاک 7/0 کمینه هزینه تولید­توان %63/8 کمتر از هزینه تولیدتوان در حالت بیشینه بازده ترمودینامیکی است که بیشترین تغییر را در بین سیکل­های مورد بررسی دارد و کمترین تغییر مربوط به سیکل ترکیبی زمین گرمایی-ORC با سیال ان-پنتان است. همچنین تحلیل پارامتری صورت گرفته و اثرات متغیرهای ترمودینامیکی مختلف سیکل­ها بر عملکرد اگزرژواکونومیکی سیکل­های ترکیبی درنظرگرفته­شده، مورد بررسی قرار گرفته­است.