تعداد نشریات | 43 |
تعداد شمارهها | 1,262 |
تعداد مقالات | 15,535 |
تعداد مشاهده مقاله | 51,553,512 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,493,652 |
تحلیل ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) و انتخاب سیال عامل مناسب برای یک سیستم یکپارچه تولید توان و هیدروژن با استفاده از چرخه ارگانیک رانکین اصلاح شده و الکترولایزر مبادلهکن غشا پروتونی | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 24، دوره 48، شماره 3، آبان 1397، صفحه 213-222 اصل مقاله (1.67 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
هادی غائبی* 1؛ بهزاد فرهنگ2؛ ابراهیم عبدی اقدم3 | ||
1استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
2کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
3دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
چکیده | ||
در این تحقیق برای تولید توان یک چرخه ارگانیک رانکین تجهیز شده به مبادلهکن بازیافت حرارت (ریژنراتور) و گرمکن سیال تغذیه استفاده شده است. همچنین برای تولید هیدروژن از یک غشاء مبادلهکن پروتونی که توان و گرمای مورد نیاز آن از طریق چرخه رانکین آلی تأمین شده، استفاده شده است. این چرخه توسط انرژی زمین گرمایی راهاندازی شده است. یک مدلسازی جامع ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) برای مقایسه عملکرد چهار سیال عامل مختلف بر روی سیستمهای پیشنهادی صورت گرفته است. برای مدلسازی از نرمافزار EES استفاده شده است. همچنین مطالعه پارامتری نیز برای بررسی تأثیر پارامترهای عملکردی مهم بر روی عملکرد انرژی و اگزرژی سیستمهای مورد بررسی انجام شده است. نتایج نشان دادند که سیال عامل R245fa به ترتیب با 511/3% و 58/67% بیشترین بازده انرژی و اگزرژی را دارد. سیال عاملهای R114، R600 و R236fa نیز به لحاظ مشخصههای عملکردی در ردههای بعدی قرار دارند. با افزایش دمای سیال زمین گرمایی تولید توان و هیدروژن افزایش مییابد اما بازده انرژی و اگزرژی کاهش مییابد. | ||
کلیدواژهها | ||
انرژی زمینگرمایی؛ چرخه رانکین آلی؛ مقایسه سیال عاملها؛ الکترولایزر مبادلهکن غشاء پروتونی؛ تولید هیدورژن؛ تولید توان | ||
مراجع | ||
[1] Alhamid M. I., Daud Y., Surachman A., Sugiyono A., and Aditya H., Mahlia T., Potential of geothermal energy for electricity generation in Indonesia: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 53, No. 0, pp. 733-740, 2016. [2] Michaelides E. E. S., Future directions and cycles for electricity production from geothermal resources, Energy Conversion and Management, Vol. 107, No. 0, pp. 3-9, 2016. [3] Shokati N., Ranjbar. and Yari M., Exergoeconomic analysis and optimization of basic, dual-pressure and dual-fluid ORCs and Kalina geothermal power plants: A comparative study. Renewable Energy, Vol. 83, No. 0, pp. 527-542, 2015. [4] Kalina AI., Combined cycle and waste-heat recovery power systems based on a novel thermodynamic energy cycle utilizing low temperature heat for power generation. Power Generation Conference: GT Papers, Indianapolis, Indiana, USA, 1983. [5] Balat M., Potential importance of hydrogen as a future solution to environmental and transportation problems, International journal of hydrogen energy, vol. 33, No. 0, pp. 4013–4029, 2008. [6] Winter C. J., Hydrogen energy Abundant, efficient, clean: A debate over the energy system of change. International journal of hydrogen energy, Vol. 34, No. 0, pp. 1–52, 2009. [7] Dincer I., Hydrogen and Fuel Cell Systems. Advanced Power Generation Systems. No. 0, pp. 143-198, 2014. [8] Kang J.S., Kim D.H., LeeS.D., Hong S.I., Moon D.J. and Nickel-based tri-reforming catalyst for the production of synthesis gas, Appl. Catal, Vol. 332, No. 0, pp.153–158, 2007. [9] Braga L.B., Silveira J.L., Evaristo S.M., Tuna C., Machin E.B. and Pedroso D.T., Hydrogen production by biogas steam reforming: a technical, economic and ecological analysis. Ren Sust Energy Rev, Vol. 28, No. 0, pp. 6166-6173, 2013. [10] Ahmadi P., Dincer I. and Rosen. M. A., Energy and exergy analyses of hydrogen production via solar-boosted ocean thermal energy conversion and PEM electrolysis. International Journal of Hydrogen energy, Vol. 38, No. 0, pp. 1795-1805, 2013. [11] Jiang L., Wang L.W., Liu C.Z. and Wang R.Z., Experimental study on a resorption system for power and refrigeration cogeneration. Energy, Vol. 97, No. 0, pp. 182-190, 2016. [12] Momirlan M. and Veziroglu TN., The properties of hydrogen as fuel tomorrow in sustainable energy system for a cleaner planet. International Journal of Hydrogen energy, Vol. 30, No. 0, pp. 795-802, 2005. [13] Soumia Rahmouni., Noureddine Settou., Nasreddine Chennouf., Belkhir Negrou. and Moustafa Houari., A technical, economic and environmental analysis of combining geothermal energy with carbon sequestration for hydrogen production. Energy Procedia, Vol. 35, No. 0, pp. 263-269, 2014. [14] Yusuf Bicer. and Ibrahim Dincer., Development of a new solar and geothermal based combined system for hydrogen production. Solar Energy, Vol. 127, No. 0, pp. 269-284, 2016. [15] Tolga Balta M., Ibrahim Dincer. and Arif Hepbasli., Exergoeconomic analysis of a hybrid copperechlorine cycle driven by geothermal energy for hydrogen production. International journal of hydrogen energy, vol. 36, No. 0, pp. 11300-11308, 2011. [16] Qiong Cai., Claire S., Adjiman. and Nigel P. Brandon., Optimal control strategies for hydrogen production when coupling solid oxide electrolysers with intermittent renewable energies. Journal of Power Sources, Vol. 268, No. 0, pp. 212-224, 2014. [17] Mehmet Kanoglu., Ali Bolatturk. and Ceyhun Yilmaz., Thermodynamic analysis of models used in hydrogen production by geothermal energy. International journal of hydrogen energy, Vol. 35, No. 0, pp. 8783-8791, 2010. [18] Cengel, Yunus A. and Michael A. Boles., Thermodynamics: an engineering approach. McGraw-Hill, New York, 2006. [19] Meng Ni., Michael K.H. Leung. and Dennis Y.C. Leung., Energy and exergy analysis of hydrogen production by a proton exchange membrane (PEM) electrolyzer plant. Energy Conversion and Management, Vol. 49, No. 0, pp. 2748-275, 2008. [20] Adrian Bejan., George Tsatsaronis. and Michael Moran. Thermal design and optimization. John Wiley & Sons, New York, 1996. [21] Basaran A. and Ozgener L., Investigation of the effect of different refrigerants on performances of binary geothermal power plants. Energy Conversion and Management, Vol. 76, No. 0, pp. 483-498, 2013. Safarian S. and Aramoun F., Energy and exergy assessments of modified Organic Rankine Cycles (ORCs). Energy Reports. Vol. 1, No. 0, pp. 1-7, 2015 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 476 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 635 |