تحلیل عملکرد ترمودینامیکی و ترمواکونومیکی یک سیستم تولید همزمان مقیاس کوچک با مولد پیل سوختی اکسید جامد

در این مقاله ابتدا یک سیستم تولید همزمان بر پایه پیل سوختی اکسید جامد معرفی گردیده و سپس اثرات چند پارامتر تاثیرگذار از قبیل دما، فشار، چگال جریان و همچنین نرخ جریان هوا به سوخت ورودی بر عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفته­ است. جهت بررسی عملکرد سیستم، ابتدا برای پیل سوختی به­کار رفته یک مدل الکتروشیمیایی و ترمودینامیکی دقیقی ارائه شده و سپس نمودار توان تولیدی آن در شرایط مختلف کاری به­دست آورده شده است. به­دست آوردن توان و راندمانهای الکتریکی، حرارتی و کلی سیستم در شرایط مختلف کاری پیل، تعیین نسبت هوا به سوخت بهینه در پیل و همچنین مقایسه اقتصادی سیستم پیشنهادی با سایر سیستم­های مشابه تولید توان از دیگر نتایج این تحقیق است. نتایج نهایی نشان می­دهد که با استفاده از یک سیستم تولید همزمان بر پایه یک پیل­سوختی اکسید جامد می­توان به راندمان کلی حدود 70 الی 75 درصد دست یافت. در مورد کارکرد سیستم پیشنهادی نیز می­توان اینگونه نتیجه گرفت که انتخاب شرایط کارکرد سیستم با توجه به توان الکتریکی و حرارتی مورد نیاز ساختمان مشخص می­گردد.