عنوان پایان‌نامه
تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژتیک و بهینه سازی چند هدفه سیستم تولید چندگانه بر پایه انرژی خورشیدی و زیست توده برای تولید توان، سرمایش، گرمایش، هیدروژن، آب شیرین
- رشته تحصیلی
- مهندسی سیستم های انرژی - انرژی و محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1491;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77122;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1491;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77122
- تاریخ دفاع
- ۱۲ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- نسیم هاشمیان
- استاد راهنما
- علیرضا نورپور
- چکیده
- اخیراًبحث‌های مربوط به انرژی و موضوع گرمایش جهانی موجب شده است که استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر به‌شدت مورد توجه قرار بگیرد. یکی از گزینه‌های مناسب برای این منظور استفاده از سیستم تولید چندگانه تولید انرژیبا منابع انرژی خورشیدی و زیست توده است. در پژوهش حاضر، یک سیستم تولید چندگانه هیدروژن، آب شیرین، سرمایش، گرمایش و توان بر پایه سیکل رانکین، سیکل چیلر جذبی، فرآیند آب شیرین کن و الکترولیزکننده که برای تأمین انرژی خود از خورشید و زیست توده بهره می‌گیرد، برای تأمین بار سرمایشی، گرمایشی، توان الکتریکی و تولید آب شیرین و هیدروژن در شهر اهواز پیشنهاد شده‌است. با توجه به شرایط سیستم و داده‌های هواشناسی شهر اهواز، مقدار سطح کلکتور مورد نیاز و مقدار زیست توده کمکی محاسبه شد. پس از تحلیل ترمودینامیکی سیستم و محاسبه تخریب اگزرژی اجزاء، با استفاده از تحلیل حساسیت ترمودینامیکی، اثر دما و فشار ورودی توربین، اختلاف دمای مبدل حرارتی بر راندمان حرارتی، اگزرژی و نرخ هزینه محصول بررسی گردید. میزان محصولات این سیستم پیشنهادی بار گرمایشی kW23/87، بار سرمایشی kW72/25، توان الکتریکی kW36/06، 0/288 کیلوگرم بر ساعت تولید هیدروژن و 31/77کیلوگرم بر ساعت آب شیرین و بازده انرژی و اگزرژی به ترتیب 60/25% و 23/61% می باشد.
- Abstract
- A recent discussion of the issue of energy and global warming has caused the use of renewable energies to be highly regarded. One of the suitable options is, solar and biomass based multigeneration energy systems. In the present study, a multigeneration energy system based on Rankine Cycle, multieffect desalination, proton exchange membrane electrolyzer and absorption chiller subsystem which utilizes solar energy and biomass to provide hydrogen, fresh water, cooling, heating and electric power load of a place in Ahvaz, has been proposed. According to system conditions and meteorological data of ahvaz city, required collector surface area and amount of biomass fuel were calculated. Thermodynamic analysis of the system and calculation of the components exergy destruction, using sensitivity analysis the effect of turbine inlet pressure and temperature on the thermal and exergy efficiency and product cost rate has been investigated. The results of system optimization showed that thermal efficiency and exergy efficiency and product cost rate have been improved in comparison to base case design. Energy and exergy efficiency are 60.25% and 23.61% , respectively. proposed system is able to produce 36.06 KW as power, 23.87 KW as heating, 72.25 KW as cooling, 31.77 kg/h fresh water and 0.288 kg/h hydrogen. Keywords: Multigeneration Energy system, Renewable Energy, Exergy, Thermoeconomic, Optimization, Genetic Algorithm
