ارزیابی اقتصادی و آنالیز اگزرژی سیستم های تولید همزمان برق و حرارت بر پایه محرک اولیه پیل سوختی پلیمری همراه با رفرمر خارجی

پایان نامه
چکیده

در جهان امروز، هرروزه از اهمیت و کاربرد سوخت های فسیلی و موتورهای احتراقی درون سوز کاسته شده و تکنولوژی های نوینی جایگزین آن ها می شوند. از میان تکنولوژی های مختلف می توان به پیل های سوختی اشاره کرد که به دلیل تولید برق بدون آلودگی زیستی، صوتی و راندمان بسیار بالا... در دهه اخیر از اهمیت فوق العاده ای برخوردار شده اند. از میان انواع مختلف پیل های سوختی، پیل سوختی پلیمری به دلیل کاربرد فراوانی که به منظور استفاده در سیستم های تولید همزمان برق و حرارت و خودروهای هیبریدی دارند از اهمیت فوق العاده ای برخوردار می باشند. سوخت مورد نیاز پیل های سوختی هیدروژن می باشد که به روش های مختلفی قادر به تهیه می باشد. یکی از مرسوم ترین روش ها که از نقطه نظر اقتصادی به سایر روش ها ارجحیت دارد، فرایند تبدیل گاز شهری به هیدروژن می باشد. به دلیل اهمیتی که این سیستم دارد، در این پروژه کارایی قسمت های مختلف چنین سیکلی با استفاده از آنالیز اگزرژی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از دو نرم افزار aspen hysys و نرم افزار کد نویسی ees سیکل پیل سوختی به همراه رفرمر شبیه سازی شده و در نهایت میزان تخریب اگزرژی و راندمان اگزرژی هر قسمت به طور جداگانه بدست آمده و تأثیر پارامترهایی همچون فشار و دما بر این راندمان بررسی شده است. پیل های سوختی پلیمری به دلیل هزینه اولیه بالایی که دارند، به تولید انبوه نرسیده اند. لازم به ذکر است که قیمت اولیه این سیستم ها در سال های اخیر روند نزولی داشته است و به طور کلی کمتر از سایر پیل های سوختی می باشد. بنابراین یک ارزیابی اقتصادی بسیار جامع در مورد سیستم های تولید همزمان برق و حرارت بر پایه محرک اولیه پیل سوختی پلیمری و بررسی جواب های حاصله برای افق های بلند مدت، دید بسیار گسترده ای به سرمایه گذاران در زمینه سرمایه گذاری در این زمینه را خواهد داد. از این رو یک مدل بهینه سازی در نرم افزار gams تهیه شده است. در نهایت جواب های حاصله با توجه به روند قیمتی پیل سوختی پلیمری در آینده آنالیز حساسیت شده است.

منابع مشابه

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

تعیین ظرفیت بهینه و آنالیز حساسیت سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرما بر پایه محرکه اولیه پیل سوختی برای یک آپارتمان مسکونی

اخیرا بحث های مربوط به انرژی و موضوع گرم شدن جهانی منجر شده است که استفاده از انرژی های نو به شدت مورد توجه قرار بگیرد. یکی از گزینه های مناسب برای این منظور استفاده ازCCHPبا محرکه اولیه پیل سوختی می باشد. مهمترین مزیت سیستم های CCHP‌ کارائی بالا و آلودگی کم شان می باشد. محرکه های سیستم های تولید همزمان می تواند موتور گازسوز، میکرو توربین، پیل سوختی و یا موتور استرلینگ باشد. در بین محرکه های ا...

متن کامل

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

اگزرژی اقتصادی تولید همزمان برق و حرارت پیل سوختی برای ساختمانهای مسکونی و تجارت کوچک

نگرانیهای ناشی از اتمام منابع انرژی های فسیلی از یک سو و سهم عمده آنها در آلودگی های زیست محیطی از سوی دیگر، رویکرد کلی تولید، بهره وری و مصرف انرژی را به سمت استفاده از تجهیزات پر بازده تولید برق مانند پیل سوختی، تغییر داده است. ازآنجا که هزینه سرمایه گذاری اولیه این تجهیزات هر ساله در حال کاهش است، ورود آنها به بازار مصرف کاملاً قابل انتظار است. گازهای داغ در خروجی پیل سوختی اکسید جامد پتانسیل...

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

در این مقاله یک سیستم تولید همزمان برای استفاده از گرمای اتلافی پیل سوختی پلیمری ارائه شده است که می تواند در کاربردهای ساختمانی مفید باشد. اجزای اصلی این سیستم شامل یک توده پیل سوختی پلیمری، مبدل سوخت، چیلر جذبی و تانک ذخیرۀ حرارتی است. معادلات الکتروشیمیایی پیل سوختی در متلب و معادلات چیلر جذبی،مبدل سوخت متان به هیدروژن و تانک ذخیرۀ حرارتی در نرم افزار اییزحل شده است.سیستم ارائه شده از دیدگاه...

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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعت آب و برق (شهید عباسپور) - دانشکده مهندسی مکانیک

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023