دانشگاه سمنان مدل سازی در مهندسی 2008-4854 24 84 2026 03 21 Thermodynamic Modeling of the Multi-Generation Cycle of Power, Cooling And Fresh Water Using the Basic Cycle of Solid Oxide Fuel Cell مدلسازی ترمودینامیکی چرخه تولید چندگانه توان، سرمایش و آب‌ شیرین با استفاده از چرخه پایه پیل سوختی اکسید جامد 305 321 10038 10.22075/jme.2025.36658.2799 FA دعا مبارک محسن الرکابی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران محمد وجدی حکم اباد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران 0000-0003-4559-1134 عسکر مینائی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران محمد عباداللهی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران Journal Article 2025 01 21 Nowadays, the development of energy systems based on efficient renewable energy has been the focus of researchers to overcome environmental issues. This study presents a multi-generation system with solid oxide fuel cell, Brayton modular helium, reverse osmosis desalination, Stirling engine and cascaded absorption-condensation refrigeration. In this way, the system's functioning was examined from the perspective of the first law of thermodynamics. Then the second law of thermodynamics was used to determine the exergy efficiency of each subsystem and the amount of exergy destruction. The proposed cycle was subjected to an exergoeconomic analysis. At the end, in order to understand the behavior of the performance criteria of the system with the design parameters, a comprehensive parametric study has been conducted. The results show that the proposed cogeneration system can produce 9.705 MW of net power, 8.45 kg/s of fresh water and 68.79kW of cooling. Also, the energy and exergy efficiency of the whole production system at the same time have been calculated as 55.02 and 49.82%, respectively. Also, the product's CO2 emission rate and component's investment cost rate are 17.59 kg/MWh and 105.7 $/kWh, respectively. امروزه توسعه سامانه‌های انرژی مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر کارآمد مورد توجه محققان برای غلبه بر مسائل زیست محیطی قرار گرفته است. این مطالعه یک سامانه چند نسلی با پیل سوختی اکسید جامد، هلیوم مدولار برایتون، نمک‌زدایی اسمز معکوس، موتور استرلینگ و تبرید جذبی-تراکمی آبشاری را ارائه می‌کند. به این ترتیب عملکرد چرخه از منظر قانون اول ترمودینامیک مورد بررسی قرار گرفت. سپس از قانون دوم ترمودینامیک برای تعیین بازده اگزرژی هر زیر چرخه و میزان تخریب اگزرژی استفاده شد. بررسی اقتصادی سامانه از دیدگاه اگزرژواکونومیک انجام شده است. در پایان به منظور درک رفتار معیارهای عملکرد سامانه با پارامترهای طراحی، مطالعه مولفه‌ای جامعی انجام شده است. نتایج نشان ‌می‌دهد که سامانه تولید همزمان پیشنهادی ‌می‌تواند 705/9 مگاوات توان تولید خالص، 45/8 کیلوگرم بر ثانیه آب شیرین و 79/68 کیلووات سرمایش تولید کند. همچنین راندمان انرژی و اگزرژی کل سامانه تولید همزمان به ترتیب 02/55 و 82/49 درصد محاسبه شده است. همچنین نرخ انتشار CO2 محصول و نرخ هزینه سرمایه گذاری جزء به ترتیب 59/17 کیلوگرم بر مگاوات ساعت و 7/105 دلار در کیلووات ساعت است. https://modelling.semnan.ac.ir/article_10038_0f6b1f657ac30ab76519ed4c677e9909.pdf