تحلیل اگزرژی، اگزرژی- اقتصادی و بهینه‌سازی یک سیکل تولید همزمان تحت مدل دینامیکی تابش خورشیدی با الگوریتم ژنتیک

در این مطالعه، عملکرد یک سیستم تولید همزمان با سیال عامل‌های مختلف و بهینه‌سازی آن از نظر اقتصادی مورد مطالعه قرار گرفته است. از مدل اگزرژی و اگزرژی- اقتصادی برای بررسی عملکرد سیستم با تکیه بر هزینه محصولات، استفاده شده است. سه حالت برای تحلیل و بهینه‌سازی سیستم در نظر گرفته شده است که عبارتند از: میزان تولید هیدروژن، توان سرمایش تولید شده و هزینه‌های تولید. نتایج نشان می‌دهد که دی اکسید کربن و ان- اکتان عملکرد بهتری به ترتیب در میزان تولید هیدروژن و تولید سرمایش دارند. مجموع هزینه‌های محصولات برای هر دو سیال عامل با افزایش دمای ورودی دیگ بخار و توربین و کاهش دمای چگالش، کاهش می‌یابد؛ در حالی که، برای دی اکسید کربن، هزینه محصولات در یک فشار بهینه ورودی توربین به مینیمم مقدار خود می‌رسد. نتایج نشان می‌دهد برای دی اکسید کربن با کاهش تولید هیدروژن از مقدار 811/1 لیتر بر ثانیه به 757/1 لیتر بر ثانیه، مجموع واحد هزینه‌های محصولات 5/8% کاهش می‌یابد و برای ان- اکتان با کاهش توان سرمایشی تولیدی از مقدار 599/9 کیلووات به 622/6 کیلووات، مجموع واحد هزینه‌های محصولات 7/47% کاهش می‌یابد. کندانسور بیشترین نرخ تخریب را در میان اجزای سیستم دارد بطوری که نرخ تخریب اگزرژی کندانسور در حالت بهینه هزینه تولید کمتر از حالت‌های دیگر است. در دو سیکل دی اکسید کربن و ان- اکتان، مجموع نرخ تخریب اگزرژی و هزینه سرمایه‌گذاری در حالت بهینه توان سرمایشی بیشترین مقدار و در حالت بهینه هزینه کمترین مقدار است.