مقایسه جامع انواع منابع و دستگاه های زمین گرمایی از دیدگاه اگزرژی و اقتصاد بیوفیزیک

در این مطالعه، چند چرخه انتخابی از نیروگاه های حرارتی زمین، مانند سیکل بخار خشک، چرخه فلاش تکی، دوتایی و سه تایی و پیکربندی‌های مختلف چرخه دستی آلی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته و با یکدیگر با استفاده از آنالیزهای انرژی، اگزرژی و اقتصاد بیوفیزیک مقایسه شده‌است.پارامترهای موثر بر کارایی و تخریب اکسرژی، مانند فشار اشعه در چرخه‌های نیروی برق و استخراج فشار بخار در چرخه‌های دستی آلی، بهینه‌سازی شده‌اند و شرایط بهینه برای تحلیل‌های اقتصادی مورد استفاده قرار گرفته‌اند.نتایج تحلیل ترمودینامیکی نشان می‌دهد که سیکل بخار خشک بیش‌ترین راندمان انرژی و اگزرژی در بین تمام سیستم‌های مورد بررسی در مطالعه حاضر را دارد.علاوه بر این، نتایج نشان می‌دهد که ظرفیت توان در چرخه اشعه دوگانه ۷ / ۲۷ % بیشتر از سیکل تک فلاش است و همچنین چرخه فلاش سه‌گانه قدرت بیشتری نسبت به سیکل فلاش دوگانه تولید می‌کند.با وجود عملکرد قابل‌قبول چرخه فلاش سه‌گانه از نقطه‌نظر ترمودینامیکی، نتایج حاصل از آنالیز اقتصاد بیوفیزیک نشان می‌دهد که استفاده از این سیستم مقرون‌به‌صرفه نیست.

In present study, some chosen cycles of the geothermal power plant, such as dry steam cycle, single, double and triple flash cycles and different configurations of the organic Rankine cycle have been investigated and compared with each other using energy, exergy and thermoeconomic analyses. Effective parameters on efficiency and exergy destruction, such as flash pressure in flash cycles and extraction steam pressure in organic Rankine cycles have been optimized and the optimized conditions have been used for economic analyses. Results of the thermodynamic analysis show that the dry steam cycle has the maximum energy and exergy efficiency among all the considered systems in current study. Furthermore, the results show that the power capacity in double flash cycle is 27.7% higher than that in single flash cycle and also the triple flash cycle generates 10% more power than the double flash cycle. Despite of the acceptable performance of the triple flash cycle from thermodynamic point of