شبیه سازی سلول سوختی اسید فسفریک با چرخه رانکین

شبیه‌سازی سلول سوختی اسید فسفریک با چرخه رانکین
این سیستم مبتنی بر شبیه‌سازی سلول سوختی اسید فسفریک (PAFC) با استفاده از چرخه رانکین، به‌عنوان یک راه‌حل پیشرفته در تولید انرژی پاک و بهینه، طراحی شده است. در این مدل، عملکرد سلول سوختی اسید فسفریک و چرخه رانکین به‌طور همزمان شبیه‌سازی می‌شود تا فرآیند تولید برق با بیشترین بازده و کمترین اثرات زیست‌محیطی به‌دست آید.
ویژگی‌ها و مزایای این سیستم عبارتند از:
بهینه‌سازی عملکرد سلول سوختی: شبیه‌سازی دقیق فرآیندهای الکترولیز، تولید برق و حرارت در سلول سوختی اسید فسفریک، به افزایش بهره‌وری و کاهش مصرف سوخت کمک می‌کند.
استفاده از انرژی حرارتی ضایع‌شده: چرخه رانکین، که به بازیابی و تبدیل انرژی حرارتی ضایعات به انرژی مکانیکی می‌پردازد، می‌تواند بهره‌وری کلی سیستم را به‌طور چشمگیری افزایش دهد.
کاهش اثرات زیست‌محیطی: این سیستم علاوه بر تولید انرژی پاک، باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی‌های محیطی می‌شود.
کاهش هزینه‌های عملیاتی: به‌واسطه استفاده از حرارت ضایعات و بهینه‌سازی عملکرد سیستم، هزینه‌های عملیاتی کاهش یافته و عملکرد سیستم بهینه‌تر می‌شود.
انعطاف‌پذیری بالا: این سیستم برای کاربردهای مختلف صنعتی و تجاری مناسب است و می‌تواند در انواع محیط‌ها و شرایط مختلف به‌طور مؤثر عمل کند.
نحوه عملکرد:
در این سیستم، ابتدا گاز هیدروژن و اکسیژن وارد سلول سوختی اسید فسفریک شده و انرژی الکتریکی تولید می‌شود. حرارت حاصل از این فرآیند به چرخه رانکین هدایت می‌شود تا از آن برای تولید انرژی اضافی استفاده گردد. چرخه رانکین به‌عنوان یک تکنولوژی بازیابی انرژی، امکان استفاده از انرژی حرارتی ضایعات را فراهم می‌کند و به این ترتیب، بهره‌وری کلی سیستم افزایش می‌یابد.
کاربردها:
تولید برق در صنایع: به‌ویژه در صنایعی که به انرژی پایدار و قابل‌اعتماد نیاز دارند.
سیستم‌های مستقل انرژی: برای مناطق دورافتاده یا شرایط اضطراری.
کاهش هزینه‌های انرژی: در مراکز بزرگ صنعتی، تجاری و مسکونی.
این سیستم شبیه‌سازی‌شده به‌طور ویژه برای افرادی که در صنعت انرژی و مدیریت منابع تجدیدپذیر فعالیت می‌کنند، طراحی شده است و به شما این امکان را می‌دهد تا بتوانید عملکرد سیستم‌های انرژی خود را به‌صورت دقیق و علمی ارزیابی کنید.
لینک مقاله شبیه سازی شده: https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119744