تحلیل اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی سیکل رنکین آلی با محرک انرژی خورشیدی با استفاده از مواد تغییر فاز در تانک ذخیره‌سازی

چرخه رانکین آلی فناوری مناسب برای تبدیل منابع گرمایی باکیفیت پایین به الکتریسیته است. در این پژوهش سیکل رنکین آلی با محرک کلکتور لوله خلاء خورشیدی شبیه‌سازی و از منظر انرژی، اگزرژی و اگزرژی اقتصادی موردبررسی قرارگرفت سپس موردهای گوناگون ازجمله دما و فشار ورودی به توربین، اختلاف دمای پینچ تبخیرکننده سیکل آلی و شار خورشیدی ارزیابی شد. نتیجه ها نشان می دهد که بازده انرژی و اگزرژی به ترتیب 45.2 و 9.7 و مقدار کار خروجی و بازگشت‌ناپذیری نیز 51.5 و 1291.8 کیلووات م ی باشد. کلکتور خورشیدی و مخزن ذخیره به دلیل بالا بودن نرخ هزینه ابتدایی و تخریب، مهم‌ترین اجزا از منظر اگزرژی اقتصادی می باشند. نتیجه های تحلیلی بیانگر آن است که با افزایش دمای تبخیرکننده تاثیر مثبت بر عملکرد سیکل داشته و افزایش دمای پینچ تاثیر منفی بر عملکرد سامانه دارد در بحث اقتصادی، افزایش دمای تبخیرکننده و دمای پینچ منجر به کاهش نرخ هزینه ی کلی می شود. هم چنین تغییر شار انرژی خورشیدی، موجب بهبود عملکرد سامانه از دیدگاه اگزرژی اقتصادی شده و افزایش بازده انرژی و اگزرژی را در پی دارد.

Exergy and ExergoEconomic Analysis of Organic Rankine Cycle Driven by Solar Energy and by Using the PCM in Storage Tank

Organic Rankine Cycles are appropriate technology for the conversion of lowquality thermal energy to electrical power. In this research, the organic Rankine cycle driven by an evacuated tube collector was studied from energy, exergy, and exergoeconomic points of view. Then, various cases such as the temperature and pressure input to the turbine, the temperature difference of the evaporator of the organic cycle, and the solar flux were evaluated. Simulation results show that power energy and exergy efficiency are 45.2 and 9.7 and the amount of work output and total irreversibility are 51.5 and 1291.8, respectively. The solar collector and the storage tank are the most important components from the exergoeconomic point of view, due to the high initial cost rate and Exergy destruction. The parametric analysis result shows that the temperature increase in the evaporator has a positive effect on cycle operation and, the increase in pinch point temperature difference of evaporator has a negative effect on cycle operation. From an economic point of view, the increase in evaporator and pinch point temperature difference of evaporator causes the decrease in capital coast rate. Also, the solar radiation change finds to have a positive effect on system operation, based on an exergoeconomic point of view, which causes the increase in energy and exergy efficiency.