دوره سیکل رانکین آلی خورشیدی (Solar ORC): انتخاب بهینه سیال عامل و تحلیل جامع تکنواقتصادی همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب سیکل رانکین آلی خورشیدی (Solar ORC): انتخاب بهینه سیال عامل و تحلیل جامع تکنواقتصادی

موضوع کلی: انرژی‌های تجدیدپذیر و سیستم‌های تولید برق پایدار

موضوع میانی: طراحی و امکان‌سنجی سیستم‌های سیکل رانکین آلی (ORC) خورشیدی

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. بخش اول: مبانی انرژی‌های تجدیدپذیر و ترمودینامیک**
• 2. بحران جهانی انرژی و ضرورت گذار به انرژی‌های پاک
• 3. مقدمه‌ای بر انرژی‌های تجدیدپذیر: باد، آب، زیست‌توده و خورشید
• 4. پتانسیل‌سنجی انرژی خورشیدی: تابش مستقیم نرمال (DNI) و تابش کلی جهانی (GHI)
• 5. مبانی ترمودینامیک کاربردی: قانون اول و دوم
• 6. مروری بر سیکل‌های ترمودینامیکی تولید توان
• 7. معرفی سیکل رانکین بخار (Steam Rankine Cycle)
• 8. چرا سیکل رانکین آلی (ORC)؟ مزایا و کاربردها در دماهای پایین و متوسط
• 9. تاریخچه و تکامل فناوری ORC
• 10. معرفی جامع سیستم‌های ORC خورشیدی
• 11. اجزای اصلی یک نیروگاه ORC خورشیدی: بلوک توان و میدان خورشیدی
• 12. مقیاس‌های مختلف سیستم‌های ORC: از کیلووات تا مگاوات
• 13. مروری بر مقاله الهام‌بخش: مطالعه امکان‌سنجی تکنواقتصادی در هند
• 14. اهداف، ساختار و نقشه راه دوره آموزشی
• 15. مفاهیم کلیدی: بازده حرارتی، بازده اکسرژی، و توان خالص خروجی
• 16. چالش‌های فنی و اقتصادی پیش روی فناوری ORC خورشیدی
• 17. بخش دوم: اجزای میدان خورشیدی و سیستم انتقال حرارت**
• 18. انواع کلکتورهای خورشیدی متمرکزکننده (CSP)
• 19. کلکتور سهموی خطی (Parabolic Trough Collector - PTC): اصول کارکرد و ساختار
• 20. مدل‌سازی اپتیکی و حرارتی کلکتور PTC
• 21. کلکتور فرنل خطی (Linear Fresnel Reflector - LFR): جایگزینی اقتصادی
• 22. مقایسه فنی و عملکردی PTC و LFR
• 23. دیش استرلینگ و برج خورشیدی: مروری کوتاه
• 24. سیال انتقال حرارت (HTF): انواع، خواص و معیارهای انتخاب
• 25. روغن‌های حرارتی و نمک مذاب به عنوان HTF
• 26. مدل‌سازی تلفات حرارتی در میدان جمع‌کننده خورشیدی
• 27. سیستم ذخیره انرژی حرارتی (TES): افزایش ضریب ظرفیت نیروگاه
• 28. انواع TES و نحوه یکپارچه‌سازی با سیستم ORC خورشیدی
• 29. بخش سوم: اجزای بلوک توان سیکل رانکین آلی (ORC Power Block)**
• 30. مبدل حرارتی اصلی (اواپراتور): قلب سیستم انتقال انرژی
• 31. طراحی و تحلیل عملکرد اواپراتور
• 32. انبساط‌دهنده (Expander): توربین یا ماشین‌های انبساط حجمی (اسکرول، پیچی)
• 33. توربین‌های ORC: انواع محوری و شعاعی
• 34. معیارهای انتخاب و مدل‌سازی عملکرد انبساط‌دهنده
• 35. کندانسور: دفع حرارت و تکمیل سیکل
• 36. انواع کندانسور: هوا خنک (ACC) و آب خنک
• 37. تأثیر شرایط محیطی (دما) بر عملکرد کندانسور
• 38. پمپ سیال عامل: نقش، چالش‌ها و انتخاب
• 39. مدل‌سازی پمپ و محاسبه توان مصرفی آن
• 40. ریکوپراتور (Recuperator): بهبود بازده سیکل
• 41. اصول کارکرد و تأثیر ریکوپراتور بر عملکرد سیستم
• 42. لوله کشی، شیرآلات و تجهیزات جانبی بلوک توان
• 43. سیستم‌های کنترل و ابزار دقیق در نیروگاه ORC
• 44. بخش چهارم: انتخاب سیال عامل بهینه**
• 45. نقش حیاتی سیال عامل در عملکرد و هزینه سیستم ORC
• 46. دسته‌بندی سیالات عامل: خشک، مرطوب و ایزنتروپیک (Isentropic)
• 47. تأثیر شکل نمودار دما-آنتروپی (T-s) سیال بر طراحی سیکل
• 48. معیارهای ترمودینامیکی انتخاب سیال: دمای بحرانی، فشار و چگالی
• 49. معیارهای زیست‌محیطی: پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) و پتانسیل تخریب لایه ازن (ODP)
• 50. معیارهای ایمنی: اشتعال‌پذیری، سمیت و پایداری شیمیایی
• 51. معیارهای اقتصادی: هزینه و در دسترس بودن سیال
• 52. معرفی سیالات عامل کاندید در مقاله: تولوئن، بنزن، سیکلوپنتان، R113 و R245fa
• 53. بررسی هیدروکربن‌ها به عنوان سیال عامل
• 54. بررسی مبردها (Refrigerants) به عنوان سیال عامل
• 55. مقایسه تحلیلی عملکرد سیالات مختلف در شرایط کاری یکسان
• 56. روش‌های نوین برای غربالگری و انتخاب بهینه سیال
• 57. تحلیل تأثیر انتخاب سیال بر طراحی و اندازه اجزای سیستم (توربین، مبدل‌ها)
• 58. آینده سیالات عامل: سیالات نوین، ترکیبی (Mixtures) و نانوسیالات
• 59. بخش پنجم: مدل‌سازی و تحلیل ترمودینامیکی سیستم**
• 60. فرضیات اساسی برای مدل‌سازی ترمودینامیکی سیستم
• 61. تحلیل انرژی (قانون اول) سیکل ORC خورشیدی
• 62. محاسبه بازده حرارتی سیکل و بازده کل سیستم
• 63. تحلیل اکسرژی (قانون دوم) سیکل ORC خورشیدی
• 64. شناسایی و محاسبه تخریب اکسرژی در هر یک از اجزا
• 65. محاسبه بازده اکسرژتیک (Exergetic Efficiency)
• 66. توسعه مدل ریاضی سیستم در نرم‌افزارهای مهندسی (EES, MATLAB, Python)
• 67. شبیه‌سازی عملکرد سیستم در شرایط طراحی (Design-Point)
• 68. شبیه‌سازی عملکرد سیستم در شرایط خارج از طراحی (Off-Design)
• 69. تحلیل تأثیر دمای منبع حرارتی بر عملکرد سیستم
• 70. تحلیل تأثیر دمای چاه حرارتی (محیط) بر عملکرد سیستم
• 71. بهینه‌سازی پارامترهای ترمودینامیکی سیکل (فشار و دمای توربین)
• 72. بخش ششم: تحلیل جامع تکنواقتصادی (Technoeconomic Analysis)**
• 73. مقدمه‌ای بر مفاهیم اقتصاد مهندسی
• 74. هزینه‌های سرمایه‌گذاری (CAPEX): تفکیک و برآورد
• 75. مدل‌سازی هزینه میدان خورشیدی و سیستم ذخیره‌سازی
• 76. مدل‌سازی هزینه بلوک توان ORC
• 77. هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری (OPEX): ثابت و متغیر
• 78. محاسبه کل هزینه سرمایه‌گذاری (TCI)
• 79. مدل‌سازی درآمد: قیمت برق و ضریب ظرفیت
• 80. معرفی شاخص‌های کلیدی اقتصادی
• 81. هزینه تراز شده برق (LCOE): مهم‌ترین شاخص اقتصادی
• 82. ارزش خالص فعلی (NPV)
• 83. نرخ بازده داخلی (IRR)
• 84. دوره بازگشت سرمایه (PBP)
• 85. ایجاد یک مدل مالی جامع برای پروژه
• 86. بخش هفتم: مطالعه موردی و تحلیل حساسیت**
• 87. انتخاب مکان برای مطالعه موردی: تحلیل داده‌های تابشی و آب و هوایی (بر اساس هند)
• 88. جمع‌آوری داده‌های اقتصادی و فنی برای مکان منتخب
• 89. اجرای شبیه‌سازی سالانه برای محاسبه تولید انرژی کل
• 90. محاسبه شاخص‌های تکنواقتصادی برای سیالات عامل مختلف
• 91. مقایسه نتایج تکنواقتصادی و انتخاب سیال و طراحی بهینه
• 92. تحلیل حساسیت: چیستی و چرایی
• 93. تحلیل حساسیت نتایج به تغییرات تابش خورشیدی (DNI)
• 94. تحلیل حساسیت به تغییرات هزینه‌های سرمایه‌گذاری
• 95. تحلیل حساسیت به تغییرات قیمت فروش برق
• 96. تحلیل ریسک و عدم قطعیت در پروژه‌های ORC خورشیدی
• 97. بخش هشتم: مباحث پیشرفته و چشم‌انداز آینده**
• 98. سیستم‌های ترکیبی (Hybridization): ORC خورشیدی با زیست‌توده یا زمین‌گرمایی
• 99. کاربردهای چندمنظوره (Polygeneration): تولید همزمان برق، گرما و سرما (CCHP)
• 100. تأثیر سیاست‌های دولتی و مشوق‌های مالی بر امکان‌سنجی پروژه