مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مدل سازی یک طرح جدید پکیج تولید چندگانه براساس پیل سوختی پلیمری

نویسندگان
1 دانشگاه محقق اردبیلی
2 دانشیار دانشگاه محقق اردبیلی- دانشکده فنی و مهندسی- گروه مکانیک
چکیده
در این مقاله یک طرح جدید پکیج تولید چندگانه که بر اساس تکنولوژی پیل سوختی پلیمری و چرخه میسوتسنکو است، از دیدگاه ترمودینامیکی مدل سازی شده و مورد تحلیل قرار گرفت. پکیج تولید چندگانه شامل اجزای اصلی پیل سوختی پلیمری، چرخه میسوتسنکو، کویل گرمایشی، مخزن ذخیره حرارت و دیگ کمکی می‌باشد. از قابلیت‌های این پکیج تولید برق، گرمایش، سرمایش تبخیری غیرمستقیم تا نقطه شبنم و آب گرم مصرفی است. عملکرد سیستم با قانون‌های ترمودینامیکی و مدل های ریاضی حالت پایدار ارزیابی میشود. با استفاده از نرم‌افزارهای مطلب و EES کدنویسی انجام شده و نتایج با رسم نمودارها و جداول ارایه می شود. همچنین با استفاده ازتحلیل انرژی و اگزرژی راندمان‌های پشته پیل سوختی، راندمان‌های تولید همزمان گرمایش و سرمایش و راندمان‌های تولید چندگانه پکیج را بدست می آید. نتایج نشان می دهد که قدرت خروجی و ولتاژ واقعی خروجی از پشته پیل سوختی پلیمری به ترتیب برابر 3307 وات و 0.6787 ولت است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Modeling a novel design of multi-generation package based on the PEM fuel cell

نویسندگان English

vahid rezaee 1
morteza yari 2
چکیده English

A novel design of multi-generation package based on the PEM fuel cell and Maisotsenko cycle is proposed and analyzed in detail. This package consists of the proton exchange membrane (PEM) fuel cell stack, novel dew point indirect evaporative cooling system (Maisotsenko cycle), heating coil, heat storage tank and the backup boiler. This package is capable of producing electricity, water and space heating as well as indirect evaporative cooling. The system performance is evaluated through the steady-state mathematical models and thermodynamic laws. Using the Matlab and EES software the results are presented in the form of Tables and Figures. Energy and exergy analyses revealed the fuel cell stack efficiency, heating and cooling cogeneration efficiency and the package multi-generation efficiency. The results indicate that, the actual output power and voltage from the PEM fuel cell stack are 3307 W and 0.6787 V, respectively.

کلیدواژه‌ها English

PEM fuel cell
multi-generation package
Maisotsenko cycle