
تعداد نشریات | 163 |
تعداد شمارهها | 6,704 |
تعداد مقالات | 72,414 |
تعداد مشاهده مقاله | 129,744,402 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 102,459,299 |
تحلیل تأثیر انحرافات غیرایدهآل تجهیزات بر سیستم تولید همزمان زمینگرمایی: ارزیابی انرژی، اگزرژی و اقتصادی | ||
فصلنامه سیستم های انرژی پایدار | ||
دوره 4، شماره 1، دی 1403، صفحه 69-82 اصل مقاله (1.25 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ses.2025.382572.1097 | ||
نویسندگان | ||
محمد سیدی1؛ فرهاد حسیننژاد* 2؛ کیوان فلاح3؛ یاسر رستمیان3 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ساری | ||
2گروه مهندسی مکانیک، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ساری | ||
3دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ساری | ||
چکیده | ||
در مقالۀ حاضر نوعی سیستم تولید همزمان سیکل آنی ـ باینری زمینگرمایی بر پایۀ TRCC بررسی میشود. آب داغ تحت فشار وارد جداساز شده که در آن قسمت بخار وارد توربین بخار و قسمت مایع وارد مبدل حرارتی به منظور تولید برودت و حرارت و توان (توربین ORC) میشود. نتایج شبیهسازی با نرمافزار EES نشان داد مبدل حرارتی 1 و کندانسور 1 بیشترین سهم از تخریب اگزرژی را دارند. در رتبۀ بعدی، مبدل حرارتی 2 و اجکتور هستند. مشاهده شد که توربینهای 1 و 2 بیشترین مقادیر نرخ هزینۀ سرمایهگذاری را دارند. این نتایج نشان داد تجهیزات مرتبط با انتقال حرارت بیشترین سهم در تخریب اگزرژی و تجهیزات مرتبط با توان بیشترین سهم را در هزینۀ سرمایهگذاری دارند. انحراف تجهیزات از حالت ایدهآل سبب کاهش توان خروجی خالص نیروگاه به میزان 51 درصدی برای توربین 2 و برابر 18 درصد برای توربین 1، پمپ و کمپرسور 18 درصد میشود. راندمانهای انرژی و اگزرژی نیز شامل 9 درصد کاهش برای توربین 2 و برابر 4 درصد کاهش برای توربین 1، پمپ و کمپرسور 4 درصد میشوند. بررسی اقتصادی یا اگزرژواکونومیک نیروگاه نشان داد کاهش راندمان توربین 2 سبب افزایش هزینۀ تولید توان از cent/kWh 5/2 به cent/kWh 8/2 شده که آن نوعی افزایش 12 درصدی را نشان میدهد. مقادیر افزایش هزینۀ تولید توان برای توربین 1 و پمپ 4 درصد است. | ||
کلیدواژهها | ||
آنالیز انرژی و اگزرژی؛ اگزرژواکونومیک؛ سیستم همزمان؛ زمین گرمایی | ||
مراجع | ||
[1] Zare V, Rostamnejad Takleh H. Novel geothermal driven CCHP systems integrating ejector transcritical CO2 and Rankine cycles: Thermodynamic modeling and parametric study. Energy Conversion and Management. 2020;205:112396.
[2] Boyaghchi FA, Molaie H. Sensitivity analysis of exergy destruction in a real combined cycle power plant based on advanced exergy method. Energy Conversion and Management. 2015;99:374–86.
[3] Aneke M, Agnew B, Underwood C. Performance analysis of the Chena binary geothermal power plant. Applied Thermal Engineering. 2011;31(10):1825–32.
[4] Khosravi A, Syri S, Zhao X, Assad MEH. An artificial intelligence approach for thermodynamic modeling of geothermal based-organic Rankine cycle equipped with solar system. Geothermics. 2019;80:138–54.
[5] DiPippo R. Geothermal power plants: Principles, applications, case studies and environmental impact. Geothermal Power Plants: Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impact [No date]. 2012;1–600.
[6] Ebrahimi M, Keshavarz A, Jamali A. Energy and exergy analyses of a micro-steam CCHP cycle for a residential building. Energy and Buildings. 2012;45:202–10.
[7] Ahmadi P, Dincer I, Rosen MA. Performance assessment and optimization of a novel integrated multigeneration system for residential buildings. Energy and Buildings. 2013;67:568–78.
[8] Chaiyat N, Kiatsiriroat T. Analysis of combined cooling heating and power generation from organic Rankine cycle and absorption system. Energy. 2015 Nov 1;91:363–70.
[9] Darvish K, Ehyaei MA, Atabi F, Rosen MA. Selection of Optimum Working Fluid for Organic Rankine Cycles by Exergy and Exergy-Economic Analyses. Sustainability 2015, Vol 7, Pages 15362-15383 [No date]. 2015;7(11):15362–83.
[10] Imran M, Usman M, Park BS, Yang Y. Comparative assessment of Organic Rankine Cycle integration for low temperature geothermal heat source applications. Energy. 2016;102:473–90.
[11] Zhao Y, Wang J. Exergoeconomic analysis and optimization of a flash-binary geothermal power system. Applied Energy. 2016;179:159–70.
[12] Haghighi A, Pakatchian MR, Assad MEH, Duy VN, Alhuyi Nazari M. A review on geothermal Organic Rankine cycles: modeling and optimization. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2021;144(5):1799–814.
[13] Wang N, Zhang S, Fei Z, Zhang W, Shao L, Sardari F. Thermodynamic performance analysis a power and cooling generation system based on geothermal flash, organic Rankine cycles, and ejector refrigeration cycle; application of zeotropic mixtures. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2020;40:100749.
[14] Mosaffa AH, Farshi LG. Thermodynamic and economic assessments of a novel CCHP cycle utilizing low-temperature heat sources for domestic applications. Renewable Energy. 2018;120:134–50.
[15] Mohammadi A, Mehrpooya M. Energy and exergy analyses of a combined desalination and CCHP system driven by geothermal energy. Applied Thermal Engineering. 2017;116:685–94.
[16] Ghaebi H, Parikhani T, Rostamzadeh H. A novel trigeneration system using geothermal heat source and liquefied natural gas cold energy recovery: Energy, exergy and exergoeconomic analysis. Renewable Energy. 2018;119:513–27.
[17] Tian MW, Parikhani T, Jermsittiparsert K, Ashraf MA. Exergoeconomic optimization of a new double-flash geothermal-based combined cooling and power (CCP) system at two different cooling temperatures assisted by boosters. Journal of Cleaner Production. 2020;261:120921.
[18] Ahmadi A, El Haj Assad M, Jamali DH, Kumar R, Li ZX, Salameh T, et al. Applications of geothermal organic Rankine Cycle for electricity production. Journal of Cleaner Production. 2020;274:122950.
[19] Assad MEH, Aryanfar Y, Radman S, Yousef B, Pakatchian M. Energy and exergy analyses of single flash geothermal power plant at optimum separator temperature. International Journal of Low-Carbon Technologies [No date]. 2021;16(3):873–81.
[20] Gholizadeh T, Vajdi M, Rostamzadeh H. A new trigeneration system for power, cooling, and freshwater production driven by a flash-binary geothermal heat source. Renewable Energy. 2020;148:31–43.
[21] Ding P, Zhang K, Yuan Z, Wang Z, Li D, Chen T, et al. Multi-objective optimization and exergoeconomic analysis of geothermal-based electricity and cooling system using zeotropic mixtures as the working fluid. Journal of Cleaner Production. 2021;294:126237.
[22] Cao Y, Mihardjo LW, Dahari M, Ghaebi H, Parikhani T, Mohamed AM. An innovative double-flash binary cogeneration cooling and power (CCP) system: Thermodynamic evaluation and multi-objective optimization. Energy. 2021;214:118864.
[23] Wang J, Zhao P, Niu X, Dai Y. Parametric analysis of a new combined cooling, heating and power system with transcritical CO2 driven by solar energy. Applied Energy. 2012;94:58–64.
[24] Xu XX, Liu C, Fu X, Gao H, Li Y. Energy and exergy analyses of a modified combined cooling, heating, and power system using supercritical CO2. Energy. 2015;86:414–22.
[25] Lazzaretto A, Tsatsaronis G. SPECO: A systematic and general methodology for calculating efficiencies and costs in thermal systems. Energy. 2006;31(8–9):1257–89.
[26] Shamoushaki M, Aliehyaei M, Taghizadeh-Hesary F. Energy, Exergy, Exergoeconomic, and Exergoenvironmental Assessment of Flash-Binary Geothermal Combined Cooling, Heating and Power Cycle. Energies. 2021;14(15):4464.
[27] Shokati N, Ranjbar F, Yari M. Comparative and parametric study of double flash and single flash/ORC combined cycles based on exergoeconomic criteria. Applied Thermal Engineering. 2015;86:414–22.
[28] Mabrouk AA, Nafey AS, Fath HES. Thermoeconomic analysis of some existing desalination processes. Desalination. 2007;205(1–3):354–73.
[29] Cheddie DF, Murray R. Thermo-economic modeling of a solid oxide fuel cell/gas turbine power plant with semi-direct coupling and anode recycling. International Journal of Hydrogen Energy. 2010;35(20):11208–15.
[30] Zoghi M, Habibi H, Chitsaz A, Javaherdeh K, Ayazpour M. Exergoeconomic analysis of a novel trigeneration system based on organic quadrilateral cycle integrated with cascade absorption-compression system for waste heat recovery. Energy Conversion and Management. 2019;198:111818.
[31] Mosaffa AH, Farshi LG, Infante Ferreira CA, Rosen MA. Exergoeconomic and environmental analyses of CO2/NH3 cascade refrigeration systems equipped with different types of flash tank intercoolers. Energy Conversion and Management. 2016;117:442–53.
[32] Mohammadkhani F, Shokati N, Mahmoudi SMS, Yari M, Rosen MA. Exergoeconomic assessment and parametric study of a Gas Turbine-Modular Helium Reactor combined with two Organic Rankine Cycles. Energy. 2014;65:533–43.
[33] Jain V, Sachdeva G, Kachhwaha SS, Patel B. Thermo-economic and environmental analyses based multi-objective optimization of vapor compression–absorption cascaded refrigeration system using NSGA-II technique. Energy Conversion and Management. 2016;113:230–42.
[34] Selbaş R, Kizilkan Ö, Şencan A. Thermoeconomic optimization of subcooled and superheated vapor compression refrigeration cycle. Energy. 2006;31(12):2108–28. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 97 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 67 |