سیستم میکرو تولید همزمان توان و گرما (mCHP) با پیل سوختی

author

  • ابراهیم افشاری استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، [email protected]
Abstract:

تولید انرژی الکتریکی همراه با به کارگیری گرمای تولیدی یک روش سریعاً در حال توسعه است که موجب افزایش راندمان و کاهش کلی تلفات می­شود. این موضوع عموماً به عنوان توان و گرمای ترکیبی (CHP) مطرح است. سیستم­های CHP دارای اندازه­های متنوعی هستند، از اندازه بزرگ که جهت تولید الکتریسته و گرم کردن یک شهر استفاده می­شود تا واحدهای کوچک که می­تواند یک خانه را سرویس دهد. مرز جدید CHP در ساختمان‌های کوچک مسکونی می‌باشد. تعداد زیادی از تولید کنندگان، در حال توسعه میکرو (mCHP) CHP می‌باشند. این نیروگاه‌های کوچک دارای توان الکتریکی 1 تا 15 کیلو وات و گرمای بازیابی شده 1 تا 20 کیلو وات می‌باشند. این ژنراتورها از تکنولوژی‌های مختلفی به عنوان روش تبدیل کننده انرژی بهره می‌برند. پیل سوختی از تکنولوژی­های جدید بوده که در سیستم­های mCHP می­توانند استفاده شوند. پیل سوختی مستقیماً انرژی الکتریکی را از انرژی شیمیایی تولید می­کند و راندمان آن بسیار بالاتر از راندمان موتورهای احتراق داخلی است. همه اجزا پیل­های سوختی ثابت و پیل هیچ قسمت متحرکی ندارد. عدم قسمت­های متحرک باعث شده که پیل سوختی بدون سر و صدا کار کند. دوام و قابلیت اعتماد آنها نیز بالا است و آلاینده­هایی مانند اکسیدهای نیتروژن، اکسیدهای گوگرد و ... در پیل سوختی نزدیک صفر هستند. پیل­های سوختی بالقوه دارای دانسیته انرژی بالاتری نسبت به باتری­ها می­باشند و می­توانند به سرعت تغذیه و به سهولت مورد بهره­برداری قرار گیرند. از این­رو بررسی استفاده از پیل سوختی در این سیستم­ها می­تواند بسیار قابل توجه باشد. هدف این مقاله معرفی انواع سیستم‌های mCHP و بررسی با جرئیات عملکرد سیستم mCHP بر پایه پیل سوختی می­باشد.  

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تحلیل ترمودینامیکی چرخه ترکیبی تولید همزمان توان - برودت با استفاده از پیل سوختی اکسید جامد

در این مقاله امکان استفاده از چرخه ترکیبی جدیدی برای تولید همزمان توان الکتریکی و سرمایش مورد بررسی قرار می‌گیرد. چرخه پیشنهادی، ترکیبی از سیستم پیل سوختی اکسید جامد - توربین گازی به عنوان چرخه مولد توان و چرخه تبرید جذبی گکس به عنوان چرخه تولید برودت است. مدل‌سازی این چرخه از طریق حل همزمان معادلات بقای جرم و انرژی اجزای چرخه و محاسبه ولتاژ و توان الکتریکی تولیدی پیل سوختی در محیط نرم افزار ای...

full text

تحلیل ترمودینامیکی عملکردیک سیستم پیل سوختی PEM در حالت ساده و تولید دوگانه قدرت و گرما

در این مقاله، تحلیل­های انرژی و اگزرژی یک سیستم پیل سوختی PEM در دو حالت ساده و دوگانه (CHP) مورد ارزیابی قرار می­گیرد. اجزای اصلی سیستم مورد نظر شامل واحدهای پیل سوختی، مشعل، اصلاح­کننده، مبدل حرارتی، باتری و آبگرمکن می­باشد. تحلیل ترمودینامیکی سیستم فوق بر اساس تغییرات بازده انرژی، بازده اگزرژی و میزان آنتروپی تولیدی بر حسب دمای ورودی و به ازاء نسبت­های مولی مختلف هوا به سوخت انجام شده است. ن...

full text

مدیریت هوشمند توان در سیستم تولید توان ترکیبی بادی/ پیل سوختی/ ذخیره ساز انرژی

در این مقاله مدیریت هوشمند توان در سیستم تولید توان ترکیبی بادی/ پیل سوختی و ذخیره ساز انرژی توسط کنترل کننده هوشمند صورت می گیرد. توربین بادی مورد استفاده در این سیستم دارای ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم می باشد. سیستم مورد نظر به صورت تولید پراکنده و جدا از شبکه در نظر گرفته شده است. در این سیستم توربین بادی به عنوان منبع تولید اصلی و پیل سوختی به همراه ذخیره ساز انرژی به عنوان منابع پشتیبان می...

full text

تحلیل ترمودینامیکی عملکردیک سیستم پیل سوختی pem در حالت ساده و تولید دوگانه قدرت و گرما

در این مقاله، تحلیل­های انرژی و اگزرژی یک سیستم پیل سوختی pem در دو حالت ساده و دوگانه (chp) مورد ارزیابی قرار می­گیرد. اجزای اصلی سیستم مورد نظر شامل واحدهای پیل سوختی، مشعل، اصلاح­کننده، مبدل حرارتی، باتری و آبگرمکن می­باشد. تحلیل ترمودینامیکی سیستم فوق بر اساس تغییرات بازده انرژی، بازده اگزرژی و میزان آنتروپی تولیدی بر حسب دمای ورودی و به ازاء نسبت­های مولی مختلف هوا به سوخت انجام شده است. ن...

full text

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 آ...

full text

بررسی پتانسیل‌‌های استفاده از فناوری تولید همزمان سرما، گرما و توان در مقیاس میکرو در بخش ساختمان ایران

برتری­های سیستم­های تولید همزمان سرما، گرما و توان در مقیاس میکرو ([1]micro-CCHP) نسبت به سیستم­های مرسوم تولید جداگانه سرما، گرما و توان (SCHP[2]) باعث شده است که سیستم­های micro-CCHP در سال­های اخیر مورد توجه بسیاری از پژوهشگرها قرار بگیرند. برخی از برتری­های سیستم­های micro-CCHP شامل کاهش مصرف سوخت، کاهش آلاینده­های زیست­محیطی، تقویت پدافند غیرعامل، ایجاد ارزش افزوده اقتصادی، و دوره بازگشت س...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 1  issue 1

pages  34- 43

publication date 2014-03-21

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