بررسی مقایسه‌ای دو سامانه تولید محصولات چندگانه تبرید تراکمی-جذبی آبشاری بر پایه منبع انرژی زمین گرمایی از دیدگاه‌های ترمودینامیکی و اگزرژی-اقتصادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

4 دانش آموخته دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

هدف از پژوهش حاضر، بررسی مقایسه‌ای و تحلیل ترمودینامیکی، اگزرژی-اقتصادی دو سامانۀ تبرید تراکمی-جذبی تک اثره (A) و دو اثره (B) آبشاری راه اندازی شده با منبع انرژی زمین گرمایی، در جهت تولید آب شیرین، رساندن دمای هوای خانه به دمای مطلوب در شرایط طرح خارج فصل تابستان شهر اهواز با دریافت بار سرمایش از سامانۀ مورد بررسی و همچنین تولید توان و آبگرم مصرفی است. سیال عامل سیستم تبرید جذبی آبشاری لیتیم بروماید-آب و سیال عامل سیستم تبرید تراکمی بخار R134a است. معادلات حاکم با استفاده از نرم افزار EES حل شده‌اند. نمودار تغییرات پارامترهای اثرگذار بر روی متغیرهای خروجی سامانه ارائه شده و نتایج برای دو سامانۀ  Aو B مقایسه شده‌اند. مقدار متغیرهای خروجی سامانه نظیر ضریب عملکرد، بازده انرژی، بازده اگزرژی و مجموع هزینه محصولات برای سامانۀ A در حالت پایه به ترتیب 514/0، 01/65%، 84/29% و 84/56 دلار بر گیگاژول و برای سامانۀ B مقدار این متغیرها 83/0، 08/%68، 99/%39 و 64/86 دلار بر گیگاژول بدست آمده‌اند که این مقادیر نشان از برتری سامانۀ B نسبت به سامانۀ A را دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • Kabeyi MJ, Olanrewaju OA. Sustainable energy transition for renewable and low carbon grid electricity generation and supply. Frontiers in Energy research. 2022 Mar 24;9:1032.
  • Moya D, Aldás C, Kaparaju P. Geothermal energy: Power plant technology and direct heat applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018 Oct 1;94:889-901.
  • Li K, Liu C, Jiang S, Chen Y. Review on hybrid geothermal and solar power systems. Journal of cleaner production. 2020 Mar 20;250:119481.
  • Basaran A, Ozgener L. Investigation of the effect of different refrigerants on performances of binary geothermal power plants. Energy Conversion and Management. 2013 Dec 1;76:483-98.
  • Al-Zyoud S. Geothermal energy utilization in jordanian deserts. International Journal of Geosciences. 2019 Oct 21;10(10):906.
  • Jradi M, Riffat S. Tri-generation systems: Energy policies, prime movers, cooling technologies, configurations and operation strategies. Renewable and sustainable energy reviews. 2014 Apr 1;32:396-415.
  • Musharavati F, Khanmohammadi S, Pakseresht A. A novel multi-generation energy system based on geothermal energy source: Thermo-economic evaluation and optimization. Energy Conversion and Management. 2021 Feb 15;230:113829.
  • Abdolalipouradl M, Mohammadkhani F, Khalilarya S, Yari M. Thermodynamic and exergoeconomic analysis of two novel tri-generation cycles for power, hydrogen and freshwater production from geothermal energy. Energy Conversion and Management. 2020 Dec 15;226:113544.
  • Hettiarachchi HM, Golubovic M, Worek WM, Ikegami Y. Optimum design criteria for an organic Rankine cycle using low-temperature geothermal heat sources. Energy. 2007 Sep 1;32(9):1698-706.
  • Javadi MA, Abhari MK, Ghasemiasl R, Ghomashi H. Energy, exergy and exergy-economic analysis of a new multigeneration system based on double-flash geothermal power plant and solar power tower. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2021 Oct 1;47:101536.
  • Sari A, Abdelbasset WK, Sharma H, Opulencia MJ, Feyzbaxsh M, Abed AM, Hussein SA, Bashar BS, Hammid AT, Prakaash AS, Uktamov KF. A novel combined power generation and argon liquefaction system; investigation and optimization of energy, exergy, and entransy phenomena. Journal of Energy Storage. 2022 Jun 1;50:104613.
  • Ustaoglu A. Parametric study of absorption refrigeration with vapor compression refrigeration cycle using wet, isentropic and azeotropic working fluids: Conventional and advanced exergy approach. Energy. 2020 Jun 15;201:117491.
  • Gomri R. Second law comparison of single effect and double effect vapour absorption refrigeration systems. Energy Conversion and Management. 2009 May 1;50(5):1279-87.
  • Jianbo L, Kai L, Xiaolong H, Chen Z, Fulin C, Xiangqiang K. A novel absorption–compression combined refrigeration cycle activated by engine waste heat. Energy conversion and management. 2020 Feb 1;205:112420.
  • Ibrahim NI, Al-Sulaiman FA, Saidur R. Performance assessment of water production from solar cooling system in humid climate. Energy Conversion and Management. 2016 Nov 1;127:647-55.
  • نشریه 271 دﻓﺘﺮ ﺗﺪوﻳﻦ ﺿﻮاﺑﻂ و ﻣﻌﻴﺎرﻫﺎی ﻓﻨﻲ ﺳﺎزﻣﺎن ﻣﺪﻳﺮﻳﺖ و ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ رﻳﺰی ﻛﺸﻮر
  • Xu J, Su Z, Meng J, Yao Y, Vafadaran MS, Salavat AK. A thermodynamic, exergoeconomic, and exergoenvironmental investigation and optimization on a novel geothermal trigeneration system to sustain a sport arena. Process Safety and Environmental Protection. 2023 Sep 1;177:278-98.
  • Gomri R, Hakimi R. Second law analysis of double effect vapour absorption cooler system. Energy conversion and management. 2008 Nov 1;49(11):3343-8.
  • Ghaebi H, Namin AS, Rostamzadeh H. Exergoeconomic optimization of a novel cascade Kalina/Kalina cycle using geothermal heat source and LNG cold energy recovery. Journal of Cleaner Production. 2018 Jul 10;189:279-96.
  • Feili M, Ghaebi H, Parikhani T, Rostamzadeh H. Exergoeconomic analysis and optimization of a new combined power and freshwater system driven by waste heat of a marine diesel engine. Thermal Science and Engineering Progress. 2020 Aug 1;18:100513
  • Gholizadeh T, Vajdi M, Mohammadkhani F. Thermodynamic and thermoeconomic analysis of basic and modified power generation systems fueled by biogas. Energy conversion and management. 2019 Feb 1;181:463-75.
  • Yari M. Exergetic analysis of various types of geothermal power plants. Renewable energy. 2010 Jan 1;35(1):112

 

مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
دوره 54، شماره 1 - شماره پیاپی 106
اردیبهشت 1403
صفحه 131-140

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار