1403/02/10
مسعود ابراهیمی

مسعود ابراهیمی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-3874-8885
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 57196135397
دانشکده: دانشکده مهندسی
نشانی: سنندج، دانشگاه کردستان، دانشکده مهندسی، ساختمان شماره 2، اتاق 303
تلفن: 08733660073

مشخصات پژوهش

عنوان
طراحی یک چرخه تولید چندگانه هیدروژن، آب و برق بر مبنای پیل سوختی اکسید جامد
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
آب شیرین کن، بازیابی انرژی حرارتی، پیل سوختی اکسید جامد، میکروتوربین گازی، هیدروژن، هیدرید فلزی، ذخیزه سازی هیدروژن،MgH2
سال 1398
پژوهشگران محمد آریانفر(دانشجو)، مسعود ابراهیمی(استاد راهنما)

چکیده

تولید برق در چرخه های ترمودینامیکی معمولاً منجر به ایجاد تلفات حرارتی زیادی می شود، اما تولید همزمان چند محصول که منابع گرمایی نیاز دارند می تواند باعث افزایش ضریب بهره وری سوخت گردد. در این پژوهش یک چرخه تولید همزمان گرما و توان با قلب محرک پیل سوختی اکسید جامد طراحی شده که گازهای داغ خروجی از استک پیل سوختی پس از تولید توان در یک میکروتوربین گازی ، انرژی گرمایی خود را برای تامین بخشی از گرمای مورد نیاز آب شیرین کن گرما پایه از طریق یک واحد HRSG به این سیستم انتقال می دهد. از طرفی این چرخه قابلیت ذخیره سازی انرژی الکتریکی مازاد را بصورت هیدروژن در بستر هیدریدهای فلزی بر پایه منیزیوم دارد. آب شیرین کن طراحی شده یک سیستم تقطیری تک اثره بر پایه میکروجت بخار در مقیاس کوچک است که روزانه 5 مترمکعب آب شرب تولید می کند. براساس سناریویی طرح ریزی شده طبق الگوی مصرف آب و برق اعلامی از سوی وزارت نیرو، مشخص گردید که چرخه طراحی شده توانایی تامین انرژی برق یک واحد مسکونی 5 واحدی را داشته و آب شرب مورد نیاز 32 نفر را تامین می نماید. از مهمترین نتایج بدست آمده می توان به نسبت عملکرد 55/1 آب شیرین کن اشاره کرد. همچنین بازده الکتریکی چرخه 01/65 درصد، بازده کل 99/72 درصد بدست آمده است. این چرخه قابلیت ذخیره سازی سالانه 687/623 کیلوگرم هیدروژن را که انرژی معادل آن 789/20 مگاوات می باشد داراست. همچنین امکان فروش سالانه 32/1 مگاوات برق و نیز امکان بازیابی سالانه 831/214 کیلووات انرژی گرمایی ناشی از فرآیند هیدریداسیون را فراهم می نماید. عملکرد چرخه تولید توان، آب شیرین کن و سیستم ذخیره سازی هیدروژن بصورت مجزا و نیز کارکرد توامان مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر بسیاری از پارامترهای اصلی سیستم بر دیگر پارامترهای مهم مورد بررسی قرار گرفته است و بعنوان یک نتیجه کلی می توان اظهار کرد که چرخه پیشنهادی از شرایط کاری و بازدهی مناسبی برخوردار می باشد.