بهینه سازی چندهدفه چرخه رانکین آلی تولید همزمان توان، آب شیرین و حرارت: تعیین سیال سه جزیی مناسب

بهبود عملکرد چرخه رانکین آلی برای تولید همزمان توان، آب شیرین و حرارت با استفاده از انرژی خورشیدی خصوصا برای پاسخگویی به نیاز در مناطق دور از مرکز از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از عوامل موثر در عملکرد این چرخه، رفتار ترمودینامیکی سیال آلی آن که به سه دسته تر، خشک و آیزنتروپیک تقسیم شده اند می باشد. تعیین گزینه مطلوب سیال عامل که هم در چرخه توان، هم چرخه تولید آب شیرین و همچنین حرارت از رفتار مناسبی برخوردار باشد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این پژوهش درصدد است تا با تحلیل، شبیه سازی و بهینه سازی یک چرخه رانکین تولید همزمان توان، آب شیرین و حرارت با استفاده از کلکتورهای سهموی خورشیدی به تعیین گزینه مطلوب بپردازد. لذا این چرخه با مخلوطی از سیالات آلی R152a، R600a و R1234yf (پتانسیل تخریب لایه اوزون (ODP) و پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) پایینی دارند) که به ترتیب از خانواده سیالات تر، خشک و آیزنتروپیک هستند شبیه سازی می گردد. به همین منظور ابتدا یک مطالعه ی پارامتری و سپس برای رسیدن به شرایط مطلوب بهینه سازی چندهدفه (NSGA-II) با توابع هدف توان، آب شیرین و حرارت برای کسر جرمی های مختلف از سیالات انجام شده است. نتایج نشان می دهد مخلوط سه جزیی برای دستیابی همزمان به سه هدف مناسب تر است در حالیکه که اگر یکی از اهداف مد نظر باشد بهتر است فقط از یکی از این سیالات با توجه به هدف مورد نظر بهره جست.