بهینه سازی چند هدفی نیروگاه زمین گرمایی با مبادله کن گرمایی هم محور

نوع مقاله : مقاله کوتاه

نویسندگان

1 دانشیار، دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی

چکیده

در این مقاله بهینه­سازی مبادله کن گرمایی یک نیروگاه زمین گرمایی بر مبنای الگوریتم ژنتیک مطالعه گردید. ابتدا به صورت تک هدفی با توابع هدف افت فشار بر واحد طول و راندمان گرمایی نیروگاه نسبت قطر داخلی به خارجی بهینه محاسبه شد. سپس با دو تابع هدف راندمان گرمایی و هزینه اجزاء نیروگاه زمین گرمایی بهینه­سازی چند هدفی صورت پذیرفت. در این بررسی هزینه های لوله گذاری و محاسبه عمق چاه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بهینه­سازی تک هدفی منجر به نسبت بهینه برابر با 675/0 برای کمترین افت فشار و نسبت بهینه برابر  با 353/0 برای بیشترین راندمان گرمایی گردید. در بهینه­سازی دو هدفی پارامترهای بهینه برای افزایش راندمان و کاهش قیمت شناسایی شد.

کلیدواژه‌ها


[1] Astolfi M., Romano M.C., Bombarda P., and Macchi E., "Binary ORC (organic Rankine cycles) power plants for the exploitation of medium-low temperature geothermal sources - Part A: Thermodynamic optimization", Energy J., pp. 1-12, 2013. [2] El-Emam R.S., and Dincer I., "Exergy and exergoeconomic analyses and optimization of geothermal organic Rankine cycle", Applied Thermal Engineering J., vol. 59, pp. 435-444, 2013. [3] Yari M., "Exergetic analysis of various types of geothermal power plants", Renewable Energy J., vol. 35, pp. 112–121, 2010. [4] Li M., and Wang J., "Thermo-economic analysis and comparison of a CO2 transcritical power cycle and an organic Rankine cycle", Geothermics J., vol. 50, pp. 101–111, 2014. [5] Mlcak HA., "Kalina cycle concepts for low temperature geothermal", Geothermal Resources Council Transactions, vol. 26, pp. 707-13, 2002. [6] Valdimarsson P., and Eliasson L., "Factors influencing the economics of the Kalina power cycle and situations of superior performance", Proceedings of International Geothermal conference, Reykjavik, pp. 31-9, 2003. [7] Schneider DRM., Duic N., and Bogdan Z., "Mapping the potential for decentralized energy generation based on renewable energy source in the Republic of Croatia", Energy J., vol. 32, No. 19 pp. 1731–44, 2007. [8] Kujawa T., Nowak W., and Stachel AA., "Utilization of existing deep geological wells for acquisitions of geothermal energy", Energy J., vol. 31, No. 5, pp. 650–64, 2006. [9] Davis A.P., and Michaelides E.E., "Geothermal power production from abandoned oil wells", Energy J., vol. 34, pp. 866–872, 2009. [10] Bejan A., Convection heat transfer, third edition, Durham, NC., Wiley, 2004. [11] Bejan A., "Thermal design and optimization", New York, Wiley, 1996. [12] Goldberg D, and Genetic E., "Algorithms in search, optimization and machine learning. Reading", MA: Addison-Wesley, 1989.