بهینه‌سازی یک سیستم تولید همزمان توان/تبرید با استفاده از الگوریتم ژنتیک با مرتب‌سازی غیر مغلوب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی نوین، دانشکده فناوری های نوین، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

در این مقاله، یک سیستم تولید همزمان توان/تبرید برای تأمین همزمان نیازهای برق، تهویه مطبوع و سرمایش ارائه شده است. این سیستم‌ با بهره‌گیری از اتلاف صنعتی به عنوان محرک اولیه می‌تواند در دو سطح دمایی نیاز برودتی و توان مورد نیاز واحد را تامین کند. این سیستم شامل دو چرخه رانکین آلی (ORC) برای تولید برق و دو چرخه تبرید اجکتوری (ERC) برای تولید سرمایش تشکیل شده و از منظر دیدگاه‌های انرژی، اگزرژی، اگزرژی-اقتصادی، اگزرژی-محیط‌زیستی و ایمنی بهینه‌سازی شده است. بدین منظور از الگوریتم ژنتیک با مرتب‌سازی غیر مغلوب (NSGA-II) بهره گرفته شده که جز کاراترین روش‌های بهینه‌سازی است. در حالت بهینه راندمان انرژی، راندمان اگزرژی، هزینه واحد محصول، تأثیر زیست‌محیطی محصول و ریسک کل به ترتیب 09/56 درصد، 45/25 درصد، 54/37 دلار بر گیگاژول، ۴۰۲۶ میلیون نقطه بر گیگاژول و ۱۷۱۶ دلار بر سال محاسبه شده است. لازم به ذکر است که نتایج بدست آمده برای بهینه‌سازی در 4 حالت مختلف ارائه شده و با ترسیم جبهه پارتو فضای بهینه پاسخ مشخص گردیده است که موجب بهبود در طراحی کلی سیستم می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات