افزایش تقاضای انرژی و ضرورت کاهش آلودگیهای زیستمحیطی، بهرهگیری از منابع زمینگرمایی دما پایین را بهعنوان یک گزینه پایدار و تجدیدپذیر با اهمیتی دوچندان مواجه ساخته است. در این پژوهش، یک سیستم ترکیبی شامل مبدل گرمای جذبی و چرخه رانکین آلی بهمنظور بهرهبرداری از منابع زمینگرمایی دما پایین برای تولید توان الکتریکی پیشنهاد شده است. این سیستم در سه پیکربندی مختلف طراحی و تحلیل شده است تا بهینهترین ساختار برای تولید توان پایدار الکتریکی از این منابع شناسایی شود. بهمنظور دستیابی به این هدف، عملکرد سیستمهای پیشنهادی از منظر تحلیلهای انرژی، اگزرژی و اقتصادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان میدهد که پیکربندی سوم با هزینه چرخه عمر 37/14 میلیون دلار قادر است توان 5/2 مگاواتی تأمین کند و بازده انرژی و اگزرژی آن بهترتیب 83/8٪ و 2/51٪ است. نتایج این پژوهش نشان میدهد که سیستم ترکیبی پیشنهادی، گزینهای کارآمد برای بهرهبرداری از منابع زمینگرمایی دما پایین و تولید برق پایدار است. این سیستم با بهینهسازی اجزای کلیدی، میتواند کارایی را بهبود داده و هزینهها را کاهش دهد و در توسعه انرژیهای تجدیدپذیر نقش مؤثری ایفا کند.
بدالعلی پورعدل م, مهران, رستمی, آریا خ, یاری. تحلیل انرژی و اگزرژی یک سیستم بر مبنای انرژی زمینگرمایی برای تولید همزمان توان، آب شیرین، گرمایش و هیدروژن. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2021;51:135–44.
Shokati N, Ranjbar F, Yari M. Exergoeconomic analysis and optimization of basic, dual-pressure and dual-fluid ORCs and Kalina geothermal power plants: A comparative study. Renew Energy 2015;83:527–42.
Allahvirdizadeh P. A review on geothermal wells: Well integrity issues. J Clean Prod 2020;275:124009.
Hamlehdar M, Beardsmore G, Narsilio GA. Hydrogen production from low-temperature geothermal energy – A review of opportunities, challenges, and mitigating solutions. Int J Hydrogen Energy 2024;77:742–68.
Gemelli A, Mancini Adriano A, Longhi S. GIS-based energy-economic model of low temperature geothermal resources: A case study in the Italian Marche region. Renew Energy 2011;36:2474–83.
اعزازی س, سارنگ, آریا خ, جعفرمدار. تحلیل ترمودینامیکی و ارزیابی مقایسه ای طرح های پیشنهادی چرخه ترنسفورمر گرمایی دوجذبی در فرآیند تبخیر آب برای شیرین سازی آن. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز 2021;50:11–20.
Ramazankhani ME, Mostafaeipour A, Hosseininasab H, Fakhrzad MB. Feasibility of geothermal power assisted hydrogen production in Iran. Int J Hydrogen Energy 2016;41:18351–69..
Anderson BJ. Analysis of Low-Temperature Utilization of Geothermal Resources • Timeline • Budget • Barriers • Partners : West Virginia University , Cornell University , Iowa 2010:1–15.
Van Erdeweghe S, Van Bael J, Laenen B, D’haeseleer W. Feasibility study of a low-temperature geothermal power plant for multiple economic scenarios. Energy 2018;155:1004–12.
Ambriz-Díaz VM, Rubio-Maya C, Chávez O, Ruiz-Casanova E, Pastor-Martínez E. Thermodynamic performance and economic feasibility of Kalina, Goswami and Organic Rankine Cycles coupled to a polygeneration plant using geothermal energy of low-grade temperature. Energy Convers Manag 2021;243..
Hu B, Guo J, Yang Y, Shao Y. Optimization of low temperature geothermal organic Rankine power generation system. Energy Reports 2022;8:129–38.
Cao J, Zheng L, Zheng Z, Peng J, Hu M, Wang Q, et al. Recent progress in organic Rankine cycle targeting utilisation of ultra-low-temperature heat towards carbon neutrality. Appl Therm Eng 2023;231.
Rivera W, Martínez H, Cerezo J, Romero RJ, Cardoso MJ. Exergy analysis of an experimental single-stage heat transformer operating with single water/lithium bromide and using additives (1-octanol and 2-ethyl-1-hexanol). Appl Therm Eng 2011;31:3526–32.
Liu F, Sui J, Liu T, Jin H. Energy and exergy analysis in typical days of a steam generation system with gas boiler hybrid solar-assisted absorption heat transformer. Appl Therm Eng 2017;115:715–25.
Fu W, Niu C, Li T, Zhu J. Simulation and Parametric Study on Kalina Cycle Coupled Absorption Heat Transformer. World Geotherm Congr 2015 2015;19:11.
Behnam P, Arefi A, Shafii MB. Exergetic and thermoeconomic analysis of a trigeneration system producing electricity, hot water, and fresh water driven by low-temperature geothermal sources. Energy Convers Manag 2018;157:266–76.
Zare V, Mahmoudi SMS, Yari M, Amidpour M. Thermoeconomic analysis and optimization of an ammonia-water power/cooling cogeneration cycle. Energy 2012;47:271–83.
Wang L, Bu X, Wang H, Ma Z, Ma W, Li H. Thermoeconomic evaluation and optimization of LiBr-H2O double absorption heat transformer driven by flat plate collector. Energy Convers Manag 2018;162:66–76.
Liu F, Sui J, Liu T, Jin H. Performance investigation of a combined heat pump transformer operating with water/lithium bromide. Energy Convers Manag 2017;140:295–306.
Bellos E, Arabkoohsar A, Lykas P, Sammoutos C, Kitsopoulou A, Tzivanidis C. Investigation of a solar-driven absorption heat transformer with various collector types for industrial process heating. Appl Therm Eng 2024;244:122665.
Mehrjouiee H, Fallah M, Mohammad S. Advanced exergy analysis of a double absorption heat transformer recovering industrial waste heat for pure water production. Therm Sci Eng Prog 2024;47:102242.
Beniwal R, Garg K, Tyagi H. Thermodynamics analysis of a novel absorption heat transformer-driven combined refrigeration and desalination system. Energy Convers Manag 2023;277:116597.
Nematzadeh N, Ghaebi H, Abdi Aghdam E. Thermo-Economic Analysis of Innovative Integrated Power Cycles for Low-Temperature Heat Sources Based on Heat Transformer. Sustain 2022;14.
Yari M, Salehi S, Mahmoudi SMS. Three-objective optimization of water desalination systems based on the double-stage absorption heat transformers. Desalination.
Arslan M, Yilmaz C. Development of models for green hydrogen production of Turkey geothermal Resources: A case study demonstration of thermodynamics and thermoeconomics analyses. Fuel 2024;359.
Ghiasirad H, Asgari N, Khoshbakhti Saray R, Mirmasoumi S. Thermoeconomic assessment of a geothermal based combined cooling, heating, and power system, integrated with a humidification-dehumidification desalination unit and an absorption heat transformer. Energy Convers Manag 2021;235:113969.
Abdolalipouradl M, Mohammadkhani F, Khalilarya S. A comparative analysis of novel combined flash-binary cycles for Sabalan geothermal wells: Thermodynamic and exergoeconomic viewpoints. Energy 2020;209.
Abdolalipouradl M, Mousavi V, Mohammadkhani F, Yari M. Proposing new configurations of flash cycle for effective utilization of geothermal resources: thermodynamic and exergoeconomic assessments. J Brazilian Soc Mech Sci Eng 2022;44.
پورعدل ع, مهران, آریا خ, مدار ج. تحلیل اگزرژی چرخهی ترکیبی پیشنهادی دیاکسید کربن فوق بحرانی و رانکین آلی از منبع زمین گرمایی سبلان. مهندسی مکانیک مدرس 2018;18:11–22.
Palacios-Bereche R, Gonzales R, Nebra SA. Exergy calculation of lithium bromide-water solution and its application in the exergetic evaluation of absorption refrigeration systems LiBr-H2O. Int J Energy Res 2012;36:166–81.
Duffie JA, Beckman WA, Blair N. Solar engineering of thermal processes, photovoltaics and wind. vol. 53. 2020.
Hackstein F V., Madlener R. Sustainable operation of geothermal power plants: why economics matters. Geotherm Energy 2021;9.
Yari M. Exergetic analysis of various types of geothermal power plants. Renew Energy 2010;35:112–21.
Rivera W, Cerezo J, Rivero R, Cervantes J, Best R. Single stage and double absorption heat transformers used to recover energy in a distillation column of butane and pentane. Int J Energy Res 2003;27:1279–92.
صادقی گنبدانی, حسین , مشیری آیدنلو, نادر , میرزایی, ایرج , خلیلیان, مرتضی و جعفرمدار, صمد . (1404). تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی مقایسهای سه پیکربندی مختلف بر پایهی مبدل گرما به منظور بهبود تولید توان از منابع زمینگرمایی دماپایین. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 55(4), 63-72. doi: 10.22034/jmeut.2025.66410.3536
MLA
صادقی گنبدانی, حسین , , مشیری آیدنلو, نادر , , میرزایی, ایرج , , خلیلیان, مرتضی , و جعفرمدار, صمد . "تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی مقایسهای سه پیکربندی مختلف بر پایهی مبدل گرما به منظور بهبود تولید توان از منابع زمینگرمایی دماپایین", مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 55, 4, 1404, 63-72. doi: 10.22034/jmeut.2025.66410.3536
HARVARD
صادقی گنبدانی, حسین, مشیری آیدنلو, نادر, میرزایی, ایرج, خلیلیان, مرتضی, جعفرمدار, صمد. (1404). 'تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی مقایسهای سه پیکربندی مختلف بر پایهی مبدل گرما به منظور بهبود تولید توان از منابع زمینگرمایی دماپایین', مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 55(4), pp. 63-72. doi: 10.22034/jmeut.2025.66410.3536
CHICAGO
حسین صادقی گنبدانی , نادر مشیری آیدنلو , ایرج میرزایی , مرتضی خلیلیان و صمد جعفرمدار, "تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی مقایسهای سه پیکربندی مختلف بر پایهی مبدل گرما به منظور بهبود تولید توان از منابع زمینگرمایی دماپایین," مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 55 4 (1404): 63-72, doi: 10.22034/jmeut.2025.66410.3536
VANCOUVER
صادقی گنبدانی, حسین, مشیری آیدنلو, نادر, میرزایی, ایرج, خلیلیان, مرتضی, جعفرمدار, صمد. تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی مقایسهای سه پیکربندی مختلف بر پایهی مبدل گرما به منظور بهبود تولید توان از منابع زمینگرمایی دماپایین. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 1404; 55(4): 63-72. doi: 10.22034/jmeut.2025.66410.3536
)