سید سعید موسویان سه ساری - گروه آموزشی مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، شهر قم، ایران
مهدی محسنی - گروه آموزشی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، شهر قم، کشور ایران
انوشه لطیفی شاهاندشتی - گروه آموزشی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، شهر قم، کشور ایران

در این مقاله، یک توربین گازی کوچک ۳۰ کیلوواتی که با یک متمرکز کننده سهموی خورشیدی ترکیب شده است در سه شرایط تابش مختلف در استان قم به صورت ترمودینامیکی تحلیل شده است. در سیستم فوق از یک بازیاب حرارت نیز به منظور افزایش کارایی چرخه استفاده گردیده است. برنامه مربوط به مدل سازی ترمودینامیکی در محیط نرم افزار "حلگر معادلات مهندسی" نوشته شده است. اثر پارامترهای تاثیرگذار مانند دمای محیط، نسبت فشار کمپرسور، دمای گاز ورودی به توربین، شدت تابش خورشید، مساحت دریافت کننده و وجود بازیاب حرارتی بر عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش نسبت فشار کمپرسور، بازده الکتریکی و مکانیکی سیستم ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد و برای اینکه راندمان کلی سیستم مقدار حداکثر خود را داشته باشد، لازم است نسبت فشار کمپرسور در محدوده ۳ الی ۴ باشد. همچنین، توربین گازی-خورشیدی در ماه مرداد مصرف ویژه سوخت را تا حدود ۵۸ درصد نسبت به توربین گازی کوچک ساده کاهش و همزمان راندمان الکتریکی و مکانیکی سیستم را حدود ۲۰ درصد افزایش می دهد. علاوه بر این با افزایش مساحت دریافت کننده به ازای هر ۲۰ متر مربع، مصرف ویژه سوخت ۳۸ درصد کاهش می یابد.

تحلیل ترمودینامیکی, میکروتوربین گازی, انرژی خورشیدی, بازیاب حرارت, استان قم