مدل سازی و تحلیل عملکرد یک سیستم تولید توان ترکیبی مجهز به سه مولد انرژی الکتریکی

هدف از ارائه این مقاله مدل‌سازی ترمودینامیکی یک سیستم تولید توان سه‌گانه جهت تأمین توان الکتریکی می‌باشد. سیستم هیبریدی جدید شامل یک سیکل توربین‌گاز مجهز به پیل‌سوختی اکسید‌جامد می‌باشد که با یک موتور استرلینگ ترکیب شده است. برای تمام اجزای سیکل مورد نظر یک تحلیل ترمودینامیکی و برای پیل‌سوختی به کار رفته در آن یک تحلیل الکتروشیمیایی و حرارتی مجزا نیز انجام شده است. در ادامه با مطالعه پارامتری سیستم هیبریدی اشاره شده تأثیر نسبت فشار کمپرسور، دمای گازهای ورودی به توربین، نوع سیال مورد استفاده در موتور استرلینگ و تعداد سل‌های به کار رفته در پیل‌سوختی بر روی بازده و توان تولیدی سیستم هیبریدی بررسی شده است. نتایج نشانگر افزایش بازده الکتریکی سیستم هیبریدی جدید با افزایش نسبت فشار کمپرسور و دمای گازهای ورودی به توربین تا حدود 81 درصد می‌باشد. همچنین در صورت استفاده ار هلیوم در موتور استرلینگ وزن سیستم کاهش و بازده آن 15 درصد افزایش می‌یابد. از طرف دیگر نتایج نشان می‌دهد که افزایش تعداد سل‌های توده پیل‌سوختی سبب افزایش توان الکتریکی و راندمان کلی سیستم هیبریدی خواهد شد.