طراحي و ارزيابي يك سيستم نوين توليد چندگانه بر پايه سوخت بيوگاز با بازيابي حرارتي هوشمند

در اين مطالعه، يك سيستم توليد چندگانه بر پايه سوخت بيوگاز ارائه شده است. به اين منظور ابتدا عملكرد سيستم از ديدگاه قانون اول ترموديناميك شبيه سازي شده و در ادامه به منظور مشخص كردن كارآيي هر زير سيستم و ميزان تلفات و هدررفت انرژي، عملكرد سيستم از ديدگاه قانون دوم مورد بررسي قرار گرفته و همچنين آناليز اقتصادي اگزرژواكونومويك به كار رفته است. در ادامه به منظور نشان‌دادن تأثير استفاده از موتور استرلينگ، عملكرد سيستم در دو حالت مختلف با موتور استرلينگ و بدون آن بررسي شده و در نهايت مطالعه پارامتري جامعي به منظور پي بردن به رفتار معيارهاي عملكردي سيستم با پارامتر‌هاي طراحي انجام شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه سيستم ارائه شده در زمان كار با موتور استرلينگ، به ترتيب توانايي توليد kW ،986 kW 2/96 kg/h و 8/39 m^3/h توان الكتريكي، سرمايش، آب شيرين و هيدروژن خالص را دارد و در اين حالت بازده انرژي و اگزرژي سيستم نسبت به حالت بدون موتور استرلينگ حدود 2/96% و 7/89% بهبود يافته به ترتيب برابر با 37/3% و 32/08% محاسبه شده‌اند. همچنين در اين حالت هزينه توليد محصولات سيستم برابر با kWh 0/1086 / $است، كه در حالت بدون موتور استرلينگ برابر با kWh0/0998 / $بوده و چيزي در حدود 8/1% كاهش يافته است.