نام پژوهشگر: احسان بنی اسدی

تحلیل سیکل تولید و بازیافت همزمان انرژی پیل سوختی برای کاربری مسکونی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1386
  احسان بنی اسدی   علی اکبر عالم رجبی

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 بسیار مناسبی برای استفاده در سیکلهای بازیافت گرما و به منظور تولید سرمایش و آب گرم مصرفی در ساختمانها دارد. در این پایان نامه، یک سیکل ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد با ظرفیت تولید توان 215 کیلووات که وظیفه تأمین همزمان انرژی الکتریکی، بارسرمایی و آب گرم مصرفی یک ساختمان به مساحت 4600 متر مربع با کاربری هتل را به عهده دارد، معرفی می شود و با استفاده از تحلیل همزمان انرژی واگزرژی عملکرد آن به لحاظ مقادیر افت اگزرژی و راندمان قانون دوم مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه تاثیر میزان دبی سوخت و هوای ورودی و همچنین چگالی جریان به عنوان پارامترهای کنترل پیل سوختی بر عملکرد آن مورد مطالعه قرار گرفته و یک نرم افزار جامع برای تحلیل انرژی- اگزرژی و مطالعه پارامتریک این سیکل ارایه می گردد . مقایسه این سیکل با سیکلهای معمول موتورخانه مرکزی و تامین برق از شبکه توزیع سراسری، به لحاظ معیارهای اقتصادی در انتهای این پژوهش، انجام شده است. نتایج تحلیل انرژی واگزرژی این سیکل نشان می دهد که در بهترین حالت و بر مبنای ارزش حرارتی پایینی سوخت، راندمان کلی 83 درصد برای سیکل تولید و بازیافت همزمان انرژی حاصل خواهد شد و این راندمان مربوط به شرایط آب و هوایی گرم ترین ماه سال و درساعت 5 بعد از ظهر است که در آن کل نیاز انرژی الکتریکی و بار برودتی و 40 درصد از آب گرم مصرفی ساختمان تأمین خواهد شد. در حدود 49 درصد اگزرژی ورودی به پیل سوختی قابل تبدیل به انرژی الکتریکی و یا بار برودتی وآب گرم مصرفی است. همچنین ژنراتور چیلر و پیل سوختی بیشترین سهم تخریب اگزرژی را دارند.