طراحي، ساخت و ارزيابي يخچال خورشيدي با فناوري المان سردكنندۀ TEC

Performance Analysis of a Gas Turbine Cycle Equipped with a Double Acting Type Stirling Engine in a Power Generating Unit

استفاده از انرژي‌هاي تجديدپذير با توجه به فراگيري و پاك بودن در سال‌هاي اخير مورد توجه جامعه جهاني قرار گرفته است. با توجه به احساس نيازي كه به محفظۀ سرد به‌خصوص در شرايطي دور از برق پايدار وجود دارد، طراحي و ساخت يخچالي خورشيدي با قابليت حمل توسط نفر مد نظر قرار گرفت. بر اين اساس، يخچالي خورشيدي با استفاده از المان سردكننده به‌عنوان واحد جذب حرارت طراحي و ساخته شد. انرژي مورد نياز سامانۀ طراحي‌شده با استفاده از پنل‌هاي خورشيدي تأمين شد. نتايج به‌دست‌آمده نشان داد كه سامانۀ ساخته‌شده قادر به ايجاد اختلاف دمايي در حدود ℃ 20 است. همچنين آناليز سيالاتي محفظۀ سرد يخچال، نشان‌دهندۀ توزيع نسبتاً يكنواخت سرما در تمامي محفظه بود. با توجه به نتايج حاصل از آزمون ميداني يخچال خورشيدي طراحي‌شده، عملكرد مناسب آن مورد تأييد قرار گرفت و ازاين‌رو قادر به برآوردن نياز عملكردي در شرايط دور از برق متصل به شبكه است.

The aim of this study is to investigate the performance of a gas turbine cycle equipped with a Stirling engine from the thermodynamic point of view. In this system, a part of the heat loss from the gas turbine is transmitted to a Stirling engine to generate more power. In the analysis of the proposed system, the governing equations of the hybrid cycles are modeled in MATLAB software and Schmidt, and ideal adiabatic models are used to solve the Stirling engine. In the analysis of the hybrid cycle, the compressor pressure ratio and turbine inlet temperature are considered as two Important and effective parameters. The results show that reducing the compressor pressure ratio and increasing the turbine inlet temperature improve the performance of the Stirling engine. The results indicate that the use of the hybrid gas turbine cycle and the Stirling engine will increase the power of the gas turbine from 268 kW to 468/6 kW, based on the Schmidt model, and 457/3 kW, based on the ideal adiabatic model. Also, the electrical efficiency of the system increases by 18/1%, based on the Schmidt model, and about 17/1%, based on the ideal adiabatic model.