توسعه مدل بهبوديافته سيستم تركيبي توليد همزمان برق، گرمايش و سرمايش بر اساس پيل سوختي اكسيد جامد

Development of the improved Combined Cooling, Heat and Power(CCHP) based on Solid Oxide Fuel Cell(SOFC).

در اين پژوهش ابتدا يك سيستم توليد همزمان برق، گرمايش و سرمايش بر اساس پيل سوختي اكسيد جامد با استفاده از گاز طبيعي معرفي مي شود. براي توسعه مدل كامل سيستم تركيبي، معادلات مبدل سوخت داخلي، روابط الكتروشيميايي، گرمايش و سرمايش به صورت همزمان حل شده اند. براي استفاده از گرماي توليد شده مازاد بر تقاضا، دو سناريو معرفي شده است. در سناريوي اول، از گرماي مازاد براي توليد بخار آب استفاده مي شود و بخار آب توليد شده به توربين گاز تزريق مي شود كه اين فرايند 27/1% بازده سيستم توليد سه گانه و kW 3/1 توان الكتريكي توليدي را افزايش مي دهد. در سناريوي دوم، بخار آب مازاد بر تقاضا در توربين بخار جهت توليد برق استفاده مي شود كه در اين حالت 7/1% بازده توليد سه گانه و kW 7/1 توان توليدي را افزايش مي دهد. به اين ترتيب، چنانچه گرماي توليد شده سيستم توليد همزمان بدرستي مديريت شود، راندمان كلي سيستم تبديل انرژي مي تواند تا 85 % افزايش يابد.

In this article, ?rst, a CCHP system based on a solid oxide fuel cell (SOFC) is introduced. In order to obtain an exact solution, the reforming, electrochemical and thermal models are introduced and solved simultaneously. In order to use that part of heating energy that is more than heating demand, two scenario are suggested. In both scenario excess heat is used to steam generation. In the first scenario, excess steam is injected to gas turbine. This causes to obtain 1.3 kW more power and improve trigeneration efficiency about 1.27 % . In the second scenario, excess steam is used in steam turbine for power generation. Second scenario increases out put power by 1.7 kW and improves trigeneration efficiency about 1.7 % in comparison with case of no use of excess heat. So, in case that excess heat is used in correct way inspite of wasting, an improved energy conversion system with up to 85 % efficiency is obtainable.