۳-۵ ارزیابی ترمواکونومیکی
در ارزیابی ترمواکونومیکی، از هزینه­ واحد اگزرژی و همچنین نرخ هزینه­ های مربوط به هر یک از جریان­های مواد و اگزرژی برای محاسبه متغیرهای ترمواکونومیکی برای هر یک از اجزای سیستم استفاده می­ شود. تا قبل از این مرحله، با بهره گرفتن از نتایج حاصل از مرحله تحلیل اگزرژی متغیرهای اگزرژتیک یعنی نرخ تخریب اگزرژی راندمان اگزرژتیک و نسبت تخریب اگزرژی معلوم شده اند.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۳-۵-۱ متغیرهای ترمواکونومیکی
تعریف سوخت و محصول برای محاسبات راندمان اگزرژتیک در یک جز منجر به تعریف نرخ جریان هزینه­ مربوط به سوخت و مربوط به محصول می­ شود. نشان دهنده نرخ جریان هزینه­ای است که تحت آن اگزرژی سوخت برای جز k ام سیستم تأمین می­گردد و نیز نشان دهنده نرخ جریان هزینه­ مربوط به اگزرژی محصول برای همان جز می­باشد.
هزینه­ متوسط سوخت برای جز k ام سیستم نشان دهنده هزینه­ متوسطی است که تحت آن، واحد اگزرژی سوخت برای جز k ام سیستم فراهم می­گردد.

مقدار c_F,k به موقعیت نسبی جز k ام در سیستم و ارتباطات بین آن جز و سایر اجزای سیستم بستگی دارد. بعنوان یک قاعده­ی کلی می­توان گفت که هر چه یک جز به جریان محصول کل سیستم نزدیکتر باشد مقدار c_F,k بزرگتر و هرچه به جریان سوخت کل سیستم نزدیکتر باشد مقدار c_F,k کوچکتر خواهد بود.
بطور مشابه هزینه­ واحد محصول c_F,k عبارت است از هزینه­ متوسطی که تحت آن هر واحد اگزرژی برای محصول جز k ام تامین شده است:

با بهره گرفتن از معادلات فوق معادله­ بالانس هزینه برای جز k ام سیستم را می­توان بصورت زیر نوشت:

یکی از مهمترین جنبه­ های تعیین هزینه اگزرژی، محاسبه­ی هزینه­ تخریب اگزرژی در هر یک ازاجزای سیستم انرژی مورد بررسی می­باشد. نرخ هزینه­ که مربوط به تخریب اگزرژی در k ام سیستم می­باشد، یک هزینه مخفی است که تنها بوسیله یک تحلیل ترمواکونومیکی می توان آن را آشکار نمود. این هزینه می ­تواند بوسیله هزینه­ سوخت اضافه­ای که برای جبران کردن تخریب اگزرژی و تولید همان نرخ جریان اگزرژی محصول مورد نیاز است، تخمین زده شود:

برای اغلب تجهیزاتی که بخوبی طراحی شده باشند هر چه میزان تخریب اگزرژی کاهش و یا به عبارتی راندمان افزایش یابد، هزینه تخریب اگزرژی کاهش یافته و در مقابل هزینه­ سرمایه گذاری اولیه افزایش می­یابد. یعنی می توان گفت هر چه بیشتر باشد کمتر خواهد بود و بالعکس. این مطلب یکی از جالب­ترین مفاهیم ترمواکونومیک می­باشد که هزینه­ تخریب اگزرژی برای یک جز تخمین زده شده و با هزینه­ های سرمایه گذاری همان جز مقایسه می­گردد. این مقایسه تصمیم ­گیری درباره تغییرات مورد نیاز در طراحی که منجر به بهبود کارآیی اقتصادی کل سیستم می­ شود را میسّر می­سازد. در بهینه­سازی ترمواکونومیکی ما سعی می­کنیم که بهترین تعادل بین و را بیابیم. نکته مهم این است که نمی­ توان مقادیر مربوط به اجزای مختلف یک سیستم را با هم جمع نمود تا مربوط به کل سیستم حاصل شود. چراکه مقدار حاوی اطلاعاتی مربوط به برهمکنش­های بین هزینه­ تخریب اگزرژی در اجزای بالادست نیز می­باشد. هزینه­ تخریب اگزرژی برای کل سیستم از حاصلضرب هزینه­ متوسط به ازای واحد اگزرژی سوخت کل سیستم و نرخ تخریب اگزرژی کل سیستم بدست می ­آید.
شکل (۳-۱۱) رابطه­ بین هزینه­ سرمایه گذاری به ازای واحد اگزرژی محصول و تخریب اگزرژی به ازای واحد اگزرژی محصول را برای جز K ام سیستم نشان می­دهد. ناحیه هاشورخورده نشان­دهنده بازه­ی تغییرات هزینه­ سرمایه گذاری بعلت عدم قطعیت­های ناشی از تکنیک­های مختلف طراحی می­باشد. هزینه­ سرمایه ­گذاری به ازای هر واحد اگزرژی محصول با کاهش تخریب اگزرژی به ازای هر واحد اگزرژی محصول و یا به عبارتی افزایش راندمان اگزرژتیک، افزایش می­یابد. این رفتار هزینه­ای بوسیله اغلب تجهیزات نشان داده می­ شود. اجزایی که در آن­ها با افزایش راندمان، کاهش می­یابد نیاز نیست که در تحلیل ترمواکونومیکی لحاظ شوند زیرا برای این نوع اجزا هیچ منطقی برای بهینه­سازی وجود ندارد.

شکل ۳-۱۱: ارتباط بین هزینه­ سرمایه گذاری و تخریب اگزرژی (یا راندمان اگزرژتیک) برای جز K ام یک سیستم حرارتی
از بین تمامی جواب­های موجود، ما جوابی را انتخاب می­کنیم که بالاترین راندمان و در عین حال کمترین هزینه­ مخصوص سوخت و کمترین هزینه­ مخصوص سرمایه گذاری و در نتیجه کمترین مقدار را داشته باشد.