بهینه‌سازی و ارزیابی فنی-اقتصادی سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرمایش با بهره‌گیری از چرخه ارگانیک رانکین

هدف اصلی این پژوهش تحلیل اقتصادی سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرمایش با استفاده از چرخه ارگانیک رانکین(cchp-orc) است به گونه‌ای که تامین نیاز انرژی ساختمان برای اقلیم سرد در مدت یک سال با یک استراتژی جدید که طول سال به 24 بخش پانزده روز تقسیم می شود، بررسی می گردد. محرک اولیه سیستم، توربین گاز در نظر گرفته شده که بخشی از حرارت و برق مورد نیاز ساختمان را تامین می کند. حرارت مازاد محرک اولیه بازیابی شده و جهت تولید برق به چرخه ارگانیک رانکین داده می شود. بهینه سازی سیستم مورد بررسی توسط الگوریتم ژنتیک صورت پذیرفته که مجموعا 29 پارامتر طراحی، شامل ظرفیت توربین گاز، ظرفیت چیلر جذبی و الکتریکی، نسبت سرمایش الکتریکی، ظرفیت جوش‌آور پشتیبان و 24 بار جزئی برای توربین گاز در کل سال و کمینۀ هزینه کل سالانه به عنوان تابع هدف انتخاب شده است. نتایج بیان می کند که هزینه سالانه و هزینه انتشار آلاینده در سیستم cchp-orc نسبت به سیستم cchp به ترتیب 2/2 و 14/7درصد کمتر است. راندمان اگزرژی سیستم cchp-orc به میزان 40/93 درصد می باشد که نسبت به سیستم cchp 5/9 درصد بیشتر است.

thermo-economic optimization of combined cooling, heating and power generation system including organic rankine cycle

the main purpose of this study is the economic analysis of the system of combined cooling, heating and power- organic rankine cycle cchp-orc so that the supply of building energy needs for cold climates in one year with a new strategy that the year is divided into 24 parts of fifteen days. the prime mover is a gas turbine system that provides part of the heat and electricity needed by the building. excess heat from the prime mover is recovered and given to organic rankine cycle to generate electricity. the study system was optimized by genetic algorithm with a total of 29 design parameters, including gas turbine capacity, absorption and electric chiller capacity, electric cooling ratio, auxiliary boiler capacity and 24 partial loads for gas turbines throughout the year and minimum total annual cost (tac) selected as the objective function. the results show that the annual cost and emission costs in the cchp-orc system are 2.2% and 14.7% lower than the cchp system, respectively. the exergy efficiency of cchp-orc system is 40.93% which is 5.9% higher than cchp system.