بهینه سازی یک سیستم تجدیدپذیر ترکیبی برای تولید توان و هیدروژن

در این پژوهش یک سیستم ترکیبی تجدیدپذیر بر مبنای استفاده از انرژی های خورشیدی و حرارتی اقیانوسی برای تولید توان و هیدروژن با به کارگیری کلکتور خورشیدی صفحه تخت از نظر ترمودینامیکی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفت. توابع هدف مورد بررسی در این پژوهش بازده اگزرژی و نرخ هزینه در نظر گرفته شد. دبی جرمی کلکتور، مساحت کلکتور، دمای ورودی به توربین و شدت تابش خورشیدی به عنوان چهار متغیر تصمیم گیری در نظر گرفته شدند و تاثیر این پارامترها بر روی عملکرد سیستم و اتلاف اگزرژی سیستم بررسی شد. بهینه سازی توابع هدف با روش نلدر-مید انجام شد. از بهینه سازی تک هدفه نتیجه شد که بهترین نرخ بازده اگزرژی سیستم 31/7 درصد و نرخ هزینه سیستم 48/27 دلار بر ساعت در حالت بهینه است. از تحلیل حساسیت نتیجه شد که افزایش پارامترهای مساحت کلکتور، شدت تابش خورشیدی و دمای ورودی به توربین تاثیر مثبتی را بر روی عملکرد سیستم داشته است و افزایش پارامتر نرخ دبی جرمی کلکتور خورشیدی تاثیر منفی بر روی عملکرد سیستم گذاشته است. همچنین از تحلیل اتلاف اگزرژی سیستم نتیجه شد که افزایش شدت تابش خورشیدی، مساحت کلکتور و همچنین نرخ دبی جرمی کلکتور باعث افزایش اتلاف اگزرژی کلی سیستم می شوند ولی افزایش دمای ورودی به توربین، باعث کاهش اتلاف اگزرژی سیستم می شود.