Thermodynamic performance analysis of a fuel cell trigeneration system integrated with solar-assisted methanol reforming

یک سیستم سه گانه با کمک خورشیدی برای تولید برق، خنک کننده و حرارت به طور همزمان یک طرح جایگزین برای بهبود بهره وری انرژی و افزایش انرژی تجدیدپذیر است. این مقاله یک سیستم ترانسژنسیون سلول سوختی اسید فسفریک را پیشنهاد می کند که با استفاده از انرژی حرارتی خورشیدی همراه با متانول و بخار اصلاح می شود. سیستم ترانس تولید شامل یک زیرسیستم جمع آوری حرارت، زیر سیستم فرایند بخار متانول، زیر سیستم تولید انرژی سلولی و زیر سیستم بهره برداری حرارت است. مدل های ترمودینامیکی مربوطه برای شبیه سازی ویژگی های ورودی / خروجی سیستم ساخته شده اند و از نظر کارایی ترمودینامیکی سیستم، انرژی و کارایی اگزرژی مورد استفاده قرار می گیرند. سهم انرژی خورشیدی در سیستم با استفاده از انرژی خورشیدی / سهم اگزرژی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. از طریق شبیه سازی و تجزیه و تحلیل واکنش های فرآیند متانول و بخار اصلاح شده، به منظور بهبود سرعت جریان و مقدار هیدروژن تولید شده، بهینه واکنش فشار، دما و نسبت متانول به آب بدست می آید. شبیه سازی های ترمودینامیکی سیستم ترانسپرتروژن نشان می دهد که بهره وری انرژی سیستم در شرایط کار طراحی طراحی تابستان و زمستان 7/73 درصد و 7/51 درصد است، در حالیکه میزان بهره وری اگزرژی آن به ترتیب 18.8 و 26.1 درصد است. هنگامی که شدت تابش خورشید متفاوت از شرایط کار طراحی است، کل انرژی و بهره وری اضافی در فصل زمستان به میزان 4.7٪ و 2.2٪ کاهش می یابد، به علت کاهش بهره وری در انرژی خورشیدی. این سیستم سه گانه جدید پیشنهاد شده توسط انرژی گرمایی خورشیدی و انرژی شیمیایی متانول، برای بهبود سطح انرژی انرژی خورشیدی کم انرژی و ترویج استفاده از انرژی های تجدید پذیر، مطلوب است.