مدل سازی و تحلیل عملکرد یک سیستم تولید توان ترکیبی مجهز به سه مولد انرژی الکتریکی

هدف از ارائه این مقاله مدل سازی ترمودینامیکی یک سیستم تولید توان سه گانه جهت تامین توان الکتریکی می باشد. سیستم هیبریدی جدید شامل یک سیکل توربین گاز مجهز به پیل سوختی اکسید جامد می باشد که با یک موتور استرلینگ ترکیب شده است. برای تمام اجزای سیکل مورد نظر یک تحلیل ترمودینامیکی و برای پیل سوختی به کار رفته در آن یک تحلیل الکتروشیمیایی و حرارتی مجزا نیز انجام شده است. در ادامه با مطالعه پارامتری سیستم هیبریدی اشاره شده تاثیر نسبت فشار کمپرسور، دمای گازهای ورودی به توربین، نوع سیال مورد استفاده در موتور استرلینگ و تعداد سل های به کار رفته در پیل سوختی بر روی بازده و توان تولیدی سیستم هیبریدی بررسی شده است. نتایج نشانگر افزایش بازده الکتریکی سیستم هیبریدی جدید با افزایش نسبت فشار کمپرسور و دمای گازهای ورودی به توربین تا حدود 81 درصد می باشد. همچنین در صورت استفاده ار هلیوم در موتور استرلینگ وزن سیستم کاهش و بازده آن 15 درصد افزایش می یابد. از طرف دیگر نتایج نشان می دهد که افزایش تعداد سل های توده پیل سوختی سبب افزایش توان الکتریکی و راندمان کلی سیستم هیبریدی خواهد شد.