تحلیل انرژی، اگزرژی و بهینه سازی یک سیستم تولید همزمان بر پایه پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای جهت کاربرد مسکونی

Authors

Abstract:

پیش بینی می‌شود که سیستم‌های تولید همزمان بدلیل داشتن راندمان کلی بالاتر، در آینده نزدیک جایگزین سیستم‌های مرسوم تولید حرارت و توان در بخش مسکونی شوند. در میان سیستم‌های تولید همزمان مختلف، سیستم‌های مبتنی بر پیل سوختی به دلایلی چون راندمان بالا، چگالی قدرت بالا، آلایندگی و سرو صدای کم، گزینه مناسبی جهت تولید همزمان می‌باشند. در این مقاله اولا اجزاء یک سیستم تولید همزمان بر پایه پیل سوختی اکسید جامد معرفی و ثانیا سیستم از نقطه نظر انرژی و اگزرژی مدل‌سازی است. سپس با استفاده از الگوریتم‌های بهینه سازی و انتخاب سه تابع هدف تولید توان الکتریکی، تولید حرارت و حداقل کردن اتلاف اگزرژی بهینه سازی شده است. نتایج شامل محاسبه پارامترهای کاری سیستم با این سه رویکرود است که نشان می‌دهند که بیشترین تغییرات اگزرژی در کانال سوخت توده پیل سوختی و بیشترین میزان برگشت ناپذیری به ترتیب مربوط به بازیاب (38%)، کوره کاتالیستی (37%) و پیل سوختی (16%) است. در میان مصرف کننده‌های توان سیستم، کمپرسور هوا با مصرف (14%) توان تولیدی پیل سوختی، مصرف کننده‌های عمده توان محسوب می‌شود. نتایج بهینه سازی نیز نشان می‌دهند که برای حداقل کردن اتلاف اگزرژی، رویکرد تولید توان رویکرد مناسب-تری است. بنابراین فرض استفاده از یک سیستم CHP در مقایسه با یک سیستم منفرد تولید برق و یا حرارت کاملا اثبات می‌گردد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تحلیل انرژی و اگزرژی یک سیستم تولید همزمان کوچک بر پایۀ پیل سوختی پلیمری برای سرمایش جذبی

In this article a CCHP system has been proposed for recovering waste heat of PEM fuel cell and this system can be used for residential applications. Main components of the system are PEM fuel cell, absorption chiller, fuel processor and heat storage tank. Electrochemical equations of PEM have been modeled by MATLAB and the chiller, fuel processor and boiler have been modeled by EES. In addition...

full text

تحلیل پارامتریک و بهینه‌سازی سیستم جدید تولید سه‌گانه بر پایه پیل سوختی اکسید جامد لوله‌ای

در این تحقیق، مطالعه پارامتریک و بهینه‌سازی سیستم تولید سه‌گانه جدید پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن، توربین گاز، مولد بخار بازیافت حرارت، چرخه تبرید جذبی گکس و مبدل بازیافت حرارت جهت تولید توان، سرمایش و گرمایش موردبررسی قرارگرفته است. برخلاف بیشتر تحقیقات انجام‌شده که مولد بخار بازیافت حرارت را پایین‌دست چرخه تبرید قرار داده بودند، در این تحقیق به‌منظور مدیریت گرمای هدر رفت، مولد بخار با...

full text

مدل سازی و بهینه سازی یک تک پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای

در این مقاله، یک تک پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای با اصلاح داخلی و جریان همسو مدل سازی و بهینه سازی شده است. این تک پیل سوختی، جزئی از توده یک سیستم پیل سوختی است که جهت تولید همزمان حرارت و کار مورد استفاده قرار می گیرد. معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم، بقای انرژی و روابط الکتروشیمایی است که توسط نرم افزار gproms حل و به کمک داده های موجود در مقالات اعتبار سنجی شده است. در این م...

full text

تحلیل ترمودینامیکی و آنالیز اگزرژی سیکل های نوین تولید همزمان برق و حرارت و پیل سوختی اکسید جامد

از جمله مواردی که به عنوان راه حلی برای کاهش مصرف انرژی و کاهش آلودگی هوا استفاده وسیعی یافته است، سیکل های تولید همزمان برق و حرارت یاCHP می باشد. در این گونه سیکل ها گازهای خروجی از توربین گاز وارد واحد تولید بخار گشته تا بخار یا آب گرم مصرفی مورد نیاز را تولید کند. در این میان و با توجه به کاربرد روز افزون پیل های سوختی اکسید جامد، سیکل های ترکیبی شامل پیل سوختی، توربین گاز و بویلر بازیاب ...

full text

مدلسازی الکتروشیمیایی و اقتصادی استک یک پیل سوختی اکسید جامد لوله ای در یک سیستم تولید انرژی

The goal of this article is to present electrochemical and economic models for a tubular solid oxide fuel cell stack. To carry out this research, first, a complete electrochemical model has been employed for a single cell of the fuel cell stack, and then its activation, ohmic and concentration losses have been obtained. The results show that with the increase of the working temperature and pres...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 5  issue 4

pages  213- 228

publication date 2015-12-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023