تحلیل انرژی، اگزرژی و بهینه سازی یک سیستم تولید همزمان بر پایه پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای جهت کاربرد مسکونی

نویسندگان

چکیده مقاله:

پیش بینی می‌شود که سیستم‌های تولید همزمان بدلیل داشتن راندمان کلی بالاتر، در آینده نزدیک جایگزین سیستم‌های مرسوم تولید حرارت و توان در بخش مسکونی شوند. در میان سیستم‌های تولید همزمان مختلف، سیستم‌های مبتنی بر پیل سوختی به دلایلی چون راندمان بالا، چگالی قدرت بالا، آلایندگی و سرو صدای کم، گزینه مناسبی جهت تولید همزمان می‌باشند. در این مقاله اولا اجزاء یک سیستم تولید همزمان بر پایه پیل سوختی اکسید جامد معرفی و ثانیا سیستم از نقطه نظر انرژی و اگزرژی مدل‌سازی است. سپس با استفاده از الگوریتم‌های بهینه سازی و انتخاب سه تابع هدف تولید توان الکتریکی، تولید حرارت و حداقل کردن اتلاف اگزرژی بهینه سازی شده است. نتایج شامل محاسبه پارامترهای کاری سیستم با این سه رویکرود است که نشان می‌دهند که بیشترین تغییرات اگزرژی در کانال سوخت توده پیل سوختی و بیشترین میزان برگشت ناپذیری به ترتیب مربوط به بازیاب (38%)، کوره کاتالیستی (37%) و پیل سوختی (16%) است. در میان مصرف کننده‌های توان سیستم، کمپرسور هوا با مصرف (14%) توان تولیدی پیل سوختی، مصرف کننده‌های عمده توان محسوب می‌شود. نتایج بهینه سازی نیز نشان می‌دهند که برای حداقل کردن اتلاف اگزرژی، رویکرد تولید توان رویکرد مناسب-تری است. بنابراین فرض استفاده از یک سیستم CHP در مقایسه با یک سیستم منفرد تولید برق و یا حرارت کاملا اثبات می‌گردد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تحلیل انرژی و اگزرژی یک سیستم تولید همزمان کوچک بر پایۀ پیل سوختی پلیمری برای سرمایش جذبی

In this article a CCHP system has been proposed for recovering waste heat of PEM fuel cell and this system can be used for residential applications. Main components of the system are PEM fuel cell, absorption chiller, fuel processor and heat storage tank. Electrochemical equations of PEM have been modeled by MATLAB and the chiller, fuel processor and boiler have been modeled by EES. In addition...

متن کامل

تحلیل پارامتریک و بهینه‌سازی سیستم جدید تولید سه‌گانه بر پایه پیل سوختی اکسید جامد لوله‌ای

در این تحقیق، مطالعه پارامتریک و بهینه‌سازی سیستم تولید سه‌گانه جدید پیل سوختی اکسید جامد با سوخت هیدروژن، توربین گاز، مولد بخار بازیافت حرارت، چرخه تبرید جذبی گکس و مبدل بازیافت حرارت جهت تولید توان، سرمایش و گرمایش موردبررسی قرارگرفته است. برخلاف بیشتر تحقیقات انجام‌شده که مولد بخار بازیافت حرارت را پایین‌دست چرخه تبرید قرار داده بودند، در این تحقیق به‌منظور مدیریت گرمای هدر رفت، مولد بخار با...

متن کامل

مدل سازی و بهینه سازی یک تک پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای

در این مقاله، یک تک پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای با اصلاح داخلی و جریان همسو مدل سازی و بهینه سازی شده است. این تک پیل سوختی، جزئی از توده یک سیستم پیل سوختی است که جهت تولید همزمان حرارت و کار مورد استفاده قرار می گیرد. معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم، بقای انرژی و روابط الکتروشیمایی است که توسط نرم افزار gproms حل و به کمک داده های موجود در مقالات اعتبار سنجی شده است. در این م...

متن کامل

تحلیل ترمودینامیکی و آنالیز اگزرژی سیکل های نوین تولید همزمان برق و حرارت و پیل سوختی اکسید جامد

از جمله مواردی که به عنوان راه حلی برای کاهش مصرف انرژی و کاهش آلودگی هوا استفاده وسیعی یافته است، سیکل های تولید همزمان برق و حرارت یاCHP می باشد. در این گونه سیکل ها گازهای خروجی از توربین گاز وارد واحد تولید بخار گشته تا بخار یا آب گرم مصرفی مورد نیاز را تولید کند. در این میان و با توجه به کاربرد روز افزون پیل های سوختی اکسید جامد، سیکل های ترکیبی شامل پیل سوختی، توربین گاز و بویلر بازیاب ...

متن کامل

مدلسازی الکتروشیمیایی و اقتصادی استک یک پیل سوختی اکسید جامد لوله ای در یک سیستم تولید انرژی

The goal of this article is to present electrochemical and economic models for a tubular solid oxide fuel cell stack. To carry out this research, first, a complete electrochemical model has been employed for a single cell of the fuel cell stack, and then its activation, ohmic and concentration losses have been obtained. The results show that with the increase of the working temperature and pres...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 5  شماره 4

صفحات  213- 228

تاریخ انتشار 2015-12-22

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023