(۳-۲۸)
راندمان اگزرژتیک در صورتیکه به گونه ای مناسب تعریف شده باشد، تنها متغیری است که بدون هیچ گونه ابهامی خصوصیات عملکردی یک جز را از دیدگاه ترمودینامیکی مشخص میسازد. جدول (۳-۱) نحوه تعریف سوخت و محصول را برای بعضی از اجزای منتخب در سیستمهای حرارتی و در حالت کارکرد پایدار نشان میدهد.
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
نرخ تخریب اگزرژی در جز k ام یک سیستم بوسیله رابطه زیر تعیین میگردد:
(۳-۲۹)
که در این رابطه، اتلاف اگزرژی در جز k ام سیستم را نشان میدهد که معمولاً وقتی مرز آن جز از سیستم در دمای باشد برابر صفرخواهد بود. برای کل سیستم، شامل نرخ جریان اگزرژی تمام جریانهایی میباشد که سیستم را ترک می کنند.
علاوه بر و ارزیابی ترمواکونومیکی یک جز از سیستم برمبنای نسبت تخریب اگزرژی yD,k نیز صورت می گیرد که درواقع تخریب اگزرژی در جز k ام را با اگزرژی سوخت تأمین شده برای کل سیستم، مقایسه مینماید:
(۳-۳۰)
این نسبت همچنین بیان می کند که بواسطه تخریب اگزرژی در جز k ام، راندمان اگزرژتیک کل سیستم چند درصد کاهش مییابد:
(۳-۳۱)
یک معیار مطلق برای ناکارآمدیهای جزk ام میباشد در حالی که و معیارهایی نسبی برای همان ناکارآمدیها هستند. با این تفاوت که در تخریب اگزرژی در داخل یک جز به سوخت همان جز مرتبط میگردد در حالی که در تخریب اگزرژی در یک جز، به سوخت کل سیستم مرتبط می شود.
جدول ۳-۱: نرخ اگزرژی جریانهای سوخت و محصول برای محاسبهی راندمان اگزرژتیک تجهیزات فرآیندی در شرایط عملکرد پایدار
۳-۳ تحلیل اقتصادی
برای ارزیابی و بهینه سازی اقتصادی سیستمهای انرژی به مقایسه مقادیر سالانه هزینه های مرتبط با سرمایه گذاری ، هزینه های سوخت و هزینه های عملکرد و نگهداری نیاز میباشد. این اجزای هزینه ممکن است که در طول عمر اقتصادی یک نیروگاه (یا هر سیستم انرژی دیگر) بطور قابل توجهی تغییر کنند. بنابراین در ارزیابی و بهینهسازی این سیستمها باید از مقادیر سالیانه همسطح شده برای همه اجزای هزینه استفاده نمود.
بخشهایی که در ادامه میآیند بیانگر روش نیازمندیهای درآمدی کل موسوم به TRR میباشند که برمبنای روشی است که توسط EPRI در سال ۱۹۹۳ توسعه داده شده است. این روش تمامی هزینههایی را که مرتبط با یک پروژه میباشد محاسبه مینماید و یک حداقل بازگشت سرمایه مورد نیاز را نیز شامل می شود. براساس هزینه سرمایه گذاری کلی تخمینی و فرضیاتی برای پارامترهای ورودی اقتصادی، مالی، عملکردی و تجارتی، نیاز درآمدی کلی بصورت سالیانه محاسبه می شود. در انتها مقادیر غیریکنواخت هزینه های سالیانه مربوط به سرمایه گذاری، عملکرد (به غیر از هزینه سوخت)، تعمیر و نگهداری و هزینه های سوخت سیستم که محاسبه شده اند، همسطح میگردند. درواقع با انجام این عمل این مقادیر به یک سری از پرداختهای ثابت هم ارز (سالواره ها) تبدیل میشوند.
تحلیل اقتصادی می تواند برمبنای قیمت دلار جاری و با در نظر گرفتن تاثیر تورم صورت گیرد و یا برمبنای قیمت دلار ثابت ٢ و بدون در نظر گرفتن تورم انجام شود. بطور کلی مطالعاتی که مربوط به بازههای زمانی نزدیک میشوند (مثلاً ۵ تا ۱۰ سال آینده) برمبنای دلار جاری بهتر جواب می دهند و در مقابل مطالعاتی که برای بازههای زمانی طولانی تر (مثلاً ۲۰ تا ۴۰ سال آینده) انجام میگیرند بهتر است با بهره گرفتن از دلار ثابت صورت گیرند.
۳-۳-۱ تخمین هزینه سرمایه گذاری
بهترین تخمین قیمت برای تجهیزات خریداری شده از طریق پیشنهادهای فروشندگان بدست می آید. منبع مناسب بعدی برای تخمین قیمت، مقادیر قیمتهایی است که از پیشنهادهای خرید مربوط به پروژه های قبلی بدست می آید یا ارقامی که از تخمین زنندگان حرفه ای و با تجربه بدست می آید و یا محاسباتی است که برمبنای پایگاه اطلاعاتی جامع قیمت که اغلب بوسیله شرکتهای مهندسی و یا دپارتمانهای مهندسی شرکت ها نگهداری می شود، انجام میگیرد. همچنین بعضی از بستههای نرم افزاری تجاری وجود دارند که میتوانند تخمین قیمت را انجام دهند. در صورتی که پیشنهادی از فروشندگان وجود نداشته باشد و یا فرایند تخمین هزینه مستلزم صرف زمان و هزینه بسیار زیاد و غیرمعمول باشد هزینه خرید تجهیزات را میتوان با بهره گرفتن از چارتهای تخمین قیمت که معمولاً در مراجع وجود دارد، بدست آورد.
این چارتها بواسطهی رابطه بین تعداد بسیار زیادی از اطلاعات هزینه و اطلاعات طراحی بدست آمده اند. در یک چارت تخمین قیمت متعارف، هنگامی که تمامی اطلاعات قیمت در دسترس برحسب سایز تجهیزات در یک نمودار تمام لگاریتمی رسم میشوند، رابطه بین این اطلاعات بصورت یک خط مستقیم برای یک بازه ظرفیت داده شده درمیآید. شیب این خط α یک پارامتر بسیار مهم تخمین قیمت (توان مقیاس) را معرفی می کند که بوسیله رابطه زیر نشان داده می شود.
(۳-۳۲)
که در رابطه فوق Cp,Yهزینه خرید تجهیزی میباشد که مورد سوال است و سایز یا ظرفیت آن هم XY میباشد و Cp,W هم هزینه خرید همان تجهیز در همان سال است ولی ظرفیت یا سایز آن XW میباشد.
در عمل توان مقیاس α در یک بازه وسیع از سایز تجهیزات ثابت باقی نمی ماند. برای تجهیزات خیلی کوچک، سایز تقریباً هیچ تأثیری بر روی قیمت ندارد و توان مقیاس نزدیک به صفر خواهد بود. برای تجهیزاتی که دارای سایز و یا ظرفیت بزرگ میباشند، سختیهای مرتبط با ساخت و نقل و انتقالات آنها باعث می شود که قیمت آنها بطور قابل توجهی افزایش یابد و توان مقیاس به یک نزدیک می شود. مثالهایی از توان مقیاس برای تجهیزات مختلف بوسیلهی Bejan ،Tsatsaronis وMoran ارائه شده است.
در غیاب سایر اطلاعات مرتبط با قیمت، توان مقیاس برابر ۶/۰ در نظر گرفته می شود (قاعده شش دهم). تخمین هزینه های سرمایه گذاری پیش از طراحی معمولاً با بهره گرفتن از اطلاعات قیمت قدیمی انجام میگیرد. این اطلاعات مرجع Cref با بهره گرفتن از یک اندیس هزینه مناسب بروز رسانی میشوند، تا قیمت های روز Cnew را نشان دهند:
