تحلیل ترمودینامیکی و بهینه سازی یک سیستم تولید همزمان سرمایش و قدرت با استفاده از gmdh و الگوریتم ژنتیک

در دنیای امروز تقاضا برای انرژی رو به افزایش است و تبدیل انرژی می باید با کمترین میزان اثرات زیست محیطی در استفاده از منابع انرژی انجام پذیرد. استفاده از انرژی الکتریکی در این مسیر بسیار موثر بوده و عمده منابع تامین آن در جهان نیز از طریق بکارگیری سیکلهای ترمودینامیکی که برای کار در موتورهای حرارتی بنا نهاده شده اند تامین می شود. در همین راستا سیستمهای تولید همزمان قدرت و سرمایش در مقیاس محدود تحت بررسی های ویژه قرار گرفته است. در این پایان نامه نیز سعی شده است با استفاده از این نوع سیستم ها و استفاده از سیال های عامل دوگانه نتایج بهینه ای برای این سیکلها استخراج گردد. هدف این بررسی یافتن عملکرد سیستم با تغییر تعدادی از ورودی های انتخابی (فشار پشت توربین، دمای سوپر هیتر و دمای کندانسور) می باشد. چرخه ترمودینامیکی ترکیبی پیشنهادی، بر پایه ی چرخه رانکین و چرخه تبرید جذبی با بازیاب آمونیاک می باشد. این چرخه از مخلوط آب و آمونیاک به عنوان سیال عامل استفاده می کند. با پیشنهاد چرخه مذکور و با تغییر فشار ورودی توربین از 18 تا 32 بار و تغییر دما برای ورودی کندانسور از 330 تا 360 درجه و نیز دمای متغیر از 400 تا 500 درجه برای ورودی توربین جهت بررسی اثر پارامترهای تاثیر گذار با استفاده از یک تحلیل ترمودینامیکی نسبت به بررسی کار توربین و مقدار سرمایش و بازده کلی با استفاده از نرم افزار eesدر هر جزء سیستم پرداخته می شود. نتایج نشان می دهد که تغییر برخی از این پارامترها باعث بهبود عملکرد یکی از خروجی ها و تخریب دیگری میشود بنابراین نیاز به یک بهینه سازی چند هدفه احساس می گردد که در همین راستا جهت معلوم نمودن توابع خروجی ابتدا با تغییر پارامترهای ورودی در محدوده انتخابی تعداد 500 اطلاعات خروجی بوجود می آید و سپس با استفاده از روش دسته بندی گروهی داده های عددی برای این تعداد اطلاعات توابع خروجی بر حسب ورودی معلوم می گردد . سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک و نرم افزار متلب بهینه سازی همزمان (قدرت توربین و ظرفیت سرمایش و بازده سیستم) برای متغیرهای ورودی انتخابی صورت می گیرد. با توجه به نتایج بهینه سازی معلوم می شود به منظور رسیدن به عملکرد سیستم در تولید هر سه تابع هدف دماهای مورد نظر در طراحی سیستم باید پایین ترین مقدار بازه را به خود اختصاص دهند و در صورت عدم نیاز به تولید سرما می توان دماهای مذکور را در در مقادیر بالای بازه تنظیم کرد.