تحلیل انرژی، اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی یک چرخه تولید همزمان توان، حرارت، برودت و آب شیرین مبتنی بر انرژی خورشـیدی
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Energy, exergy and exergoeconomic analysis of a cogeneration power, heating, cooling and fresh water cycle running by solar energy
نام نخستين پديدآور
/میلاد رنجبر بایرینژاد
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۹
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۰۲ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۹/۰۴/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
به سبب تولید گازهای گلخانهای در اثر استفاده از سوختهای فسیلی، مطالعات متعددی در زمینه برداشت انرژی از منابع سازگار با محیط زیست انجام شده است .در این راستا، استفاده از انرژیهای تجدید پذیر نظیر انرژی خورشیدی و منابع انرژی های پاک نظیر انرژی هسته ای مورد توجه محققان قرار گرفته است .بنابراین امروزه استفاده از چرخه های تولید همزمان مبتنی بر انرژی های تجدید پذیر توسعه چشمگیری یافته است .چرخه های تولید همزمان چرخه هایی هستند که منجر به تولید همزمان توان، حرارت و برودت می شوند .امروزه با توسعه فناوری های مربوط به چرخه های تولید همزمان، علاوه بر توان، سرمایش و گرمایش این چرخه ها می توانند آب شیرین و سوخت هیدروژن نیز تولید نمایند .هدف از مطالعه حاضر طراحی و تحلیل ترمودینامیکی یک چرخه تولید همزمان مبتنی بر انرژی خورشیدی و انرژی هسته ای می باشد .چرخه طراحی شده شامل یک چرخه بالادستی برایتون بسته می باشد .سیال عامل چرخه مذکور کربن دی اکسید فوق بحرانی بوده و دو چرخه پایین دستی شامل چرخه رانکین آلی و چرخه تبرید جذبی تک اثره به آن متصل شده اند .سیال عامل چرخه رانکین آلی تولوئن بوده و سیال لیتیوم برماید-آب نیز به عنوان سیال عامل چرخه تبرید به کار گرفته شده است .یک چرخه شیرین سازی آب به چگالنده چرخه رانکین آلی متصل شده و با بازیافت حرارت از این چرخه، و با استفاده از مکانیزم تقطیر چند اثره آب شیرین تولید می نماید .چرخه برایتون حرارت مورد نیاز خود را به طور همزمان از انرژی خورشیدی( توسط فناوری برج متمرکز) و همچنین از بازیاب گرمای راکتور هستهای که به عنوان منبع گرم ثانویه، با هدف کاهش هزینه سرمایه گذاری فناوری برج متمرکز لحاظ شده، تامین می نماید .چرخه طراحی شده، ازلحاظ انرژی، اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی توسط نرمافزارEES ، مورد بررسی و ارزیابی قرارگرفته است .در حالت پای طراحی، سیستم به ترتیب دارای توان تولیدی، ظرفیت سرمایشی و گرمایشی ۲۶۳/۵، ۵۸/۸۹، ۲۳۷/۷ مگاوات و همچنین ظرفیت تولید آب شیرین برابر ۱۰/۶۲ کیلوگرم در ثانیه میباشد، و همچنین نرخ هزینه واحد انرژی تولیدی و توان تولیدی به ترتیب برابر ۲۴/۵۳ و ۵۴/۰۷ دلار بر مگاوات ساعت میباشد، و درنتیجه بازده قانون اول و دوم و همچنین ضریب بهرهوری انرژی و اگزرژی به ترتیب برابر ۳۹/۱۴، ۵۴/۹۵، ۸۶/۲۷ و ۵۸/۹۱ میباشد .برای تعیین موثرترین متغیر عملکردی، مطالعه پارامتری بر روی متغیرهای مختلف صورت گرفته است .نتایج به دست آمده نشان می دهند مهمترین پارامتر تاثیر گذار روی سیستم نسبت انرژی دریافتی از راکتور به انرژی دریافتی از سیستم برج متمرکز بوده که با افزایش نسبت انرژی خورشیدی به انرژی هسته ای، هزینه کل مجموعه کاهش و بازده قانون دوم افزایش چشمگیری می یابد.
متن يادداشت
Since the onset of the Industrial Revolution, primary energy sources have been mainly used for power generation in many sectors including royal, transportation, residential, agricultural, commercial, and so on. As a result of greenhouse gas emissions from fossil fuels, a lot of research has been done in the field of energy production from environmentally friendly and high efficiency systems; which is a viable solution in this regard; to reinforce the commercial potential of renewables, they place them in multiple production systems. Such systems have three traditional outputs (power, heat and cooling) that can be expanded to include hydrogen, fresh water, dried products, etc.; also, increasing population, economic developments and improved living conditions have led to increased water consumption over the past decades. In the meantime, water scarcity is a serious concern in many countries around the world, most importantly in arid regions, including the Middle East and North Africa. According to the World Health Organization, about 5 of the world's population lives in countries where water scarcity is a problem and is expected to deteriorate during the coming decades. In this regard, the desalination industry plays a key role in supplying fresh water from natural sources such as seawater and salt water. Solar and nuclear power are considered to be one of the most important sources of renewable and clean energy that can be used as a heat production source in cogeneration systems. In this study, a co-generation system of power, heating, cooling and fresh water is presented. The proposed system consists of a supercritical cycle of carbon dioxide that is powered simultaneously with solar and nuclear energy. The organic Rankine cycle and single-effect absorption refrigeration of lithium bromide are the downstream cycles that are achieved by the heat recovery of the organic Rankine cycle, the energy required for the multiple effect distillation processes (MED). The present system has been evaluated in terms of energy, exergy and exergoeconomics by Engineering Equation Solver (EES) software. In the basic design mode, the system has the generation capacity, cooling and heating capacity of 263.5, 58.89, 237.7 megawatts, as well as the capacity of fresh water to be 10.62 kilogram per second, respectively. Also the levelized cost of energy and the levelized cost of product is 24.53 and 54.07 dolor per megawatt hours, respectively; As a result, the yields of the first and second law as well as Energy utilization factor and Exergy utilization factor are 39.14, 54.95, 86.27 and 58.91, respectively. In the second part, the effects of various parameters such as solar energy ratio, mass steam rate of desalination process, pressure ratio in supercritical cycle of carbon dioxide etc. have been investigated and evaluated.
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Energy, exergy and exergoeconomic analysis of a cogeneration power, heating, cooling and fresh water cycle running by solar energy