تحلیل ترمودینامیکی یک سیستم تولید همزمان بر اساس یک چرخه برایتون فوق ‌بحرانی دی اکسید‌کربن

امروزه مزایای اقتصادی، زیست محیطی و فنی به عنوان یک رویکرد مناسب برای سیستم های تولید همزمان بوده و رویکرد استفاده از گرمای اتلافی برای این سیستم ها ارزش خود را بیش از پیش نشان می دهد. در این مطالعه سیستم تولید همزمان متشکل از چرخه برایتون فوق بحرانی دی اکسید کربن، چرخه رانکین آلی، الکترولایزر غشاء پروتونی و واحد اسمز معکوس است. ابتدا تحلیل انرژی و اگزرژی روی سیستم پیشنهادی انجام پذیرفته است، در ادامه روی این سیستم پیشنهادی مطالعه پارامتری انجام شده و در نهایت از دیدگاه بیشترین توان خالص چرخه، مورد بهینه سازی قرار گرفته است. نتایج بهینه سازی نشان می دهد که مقادیر توان خالص تولیدی، بازده های حرارتی و اگزرژی، هیدروژن تولیدی و آب شیرین شده به ترتیب 252366 کیلووات، 43.1 درصد، 58.37 درصد، 12.13 کیلوگرم بر ساعت و 55.52 کیلوگرم بر ثانیه می باشد. همچنین سیستم تولید همزمان پیشنهادی، دارای نتایج بهتری از دیدگاه بازده قانون اول نسبت به مطالعه پیشین می باشد.

thermodynamic analysis of a multigeneration system based on a supercritical co2 brayton

nowadays, the economic, environmental, and technical advantages are a suitable approach for multigeneration systems, and the approach of using waste heat for these systems shows its value more than ever. in this study, a multigeneration system consists of a supercritical carbon dioxide (s-co2) brayton, organic rankine cycle (orc), proton exchange membrane (pem) electrolyzer, and reverse osmosis (ro) system. first, energy and exergy analysis has been done on the proposed system, then a parametric study has been performed on this proposed system and finally, it has been optimized from maximum output power viewpoint. the optimization results also show that 252366 kw, 43.1%, 58.37%, 12.13 kg/hr, and 55.52 kg/s, respectively, are calculated for the values of generated power, thermal and exergy efficiencies, hydrogen production, and produced fresh water. moreover, the new multi-generation system that uses supercritical co2 in bryton has better thermal efficiency compared to the previous study.