شعیب خانمحمدی

این پژوهش یک پیکربندی یکپارچه و نوین را برای بهره‌برداری کامل و حداکثری از حرارت اتلافی (WHR) با هدف بهبود راندمان اکسرژی معرفی می‌کند. در این سیستم طراحی‌شده، که قابلیت تولید همزمان توان و هیدروژن را دارد، از یک سیکل CO2 فرابحرانی (sCO2) در دمای بالا، به صورت کوپلینگ حرارتی مستقیم با یک سیکل رنکین در دمای پایین‌تر استفاده شده است. این نوآوری در ساختار مدیریت حرارت داخلی سیستم نهفته است؛ جایی که دفع حرارت در سیکل sCO2 با فرآیند تبخیر در سیکل رنکین جایگزین می‌شود، در نتیجه حرارت داخلی سیستم برای تولید توان اضافی بازیافت می‌گردد. بخشی از توان خالص تولیدی توسط این سیستم ترمودینامیکی با راندمان بالا، به طور کامل به یک الکترولایزر PEM برای تولید هیدروژن سبز اختصاص می‌یابد. یک تحلیل جامع اگزرژتیک و اگزرژواکونومیک برای ارزیابی عملکرد و پتانسیل اقتصادی سیستم توسعه داده شد. نتایج نشان می‌دهد که این طراحی یکپارچه، ضمن کاهش تخریب اگزرژی کل سیستم، افزایش قابل توجهی در توان خروجی را به همراه دارد و نرخ تولید هیدروژن را به سطوح بهینه می‌رساند. این سیستم تولید همزمان، یک راهکار مؤثر و با کارایی بالا برای تولید انرژی‌های پاک از منابع حرارتی کم‌عیار ارائه می‌دهد.