: مثبت است اگر جزء ام کار انجام دهد.
: مثبت است اگر انتقال حرارت به جزء ام صورت گیرد.
: مربوط به جریان های جرم ورودی جزء مورد نظر می باشد.
: مربوط به جریان های جرم خروجی های جزء مورد نظر می باشد.
معادله تعادل اگزرژی در حالت کلی با باز کردن رابطه ۴-۶۱ به صورت رابطه۴-۶۲ در می آید.
(۴-۶۲)
از آنالیز ترمودینامیکی و تحلیل اگزرژی محاسبه شده و نهایتاً از معادله ۴-۶۲ قیمت محصول سیستم با دانستن قیمت سوخت ورودی به سیستم محاسبه میگردد.
لازم به ذکر است که در معادله بالا از مدلهای اقتصادی که در بخشهای بعدی آورده می شود، محاسبه میگردد. در استفاده از این معادله فرض می شود که هزینه واحد اگزرژی کلیه جریانهای ورودی معلوم است، این مقادیر از محاسبه جریانهای خروجی سایر اجزاء که ورودی این جزء را تأمین می کنند به دست می آید. یا اگر یک سیستم (مانند نیروگاه) به طور کلی مورد بررسی است، از قیمت خرید جریانهای ورودی (مثلا قیمت سوخت) شناسایی و تعیین میگردد.
۴-۳-۴ معادلات کمکی هزینه ها[۸۲]
در حل معادله بالانس هزینه برای سیستمهایی با بیش از یک محصول، به یک یا چند معادله کمکی علاوه بر معادله بالانس نیاز میباشد، این معادلات که به معادلات کمکی هزینه مشهورند با مراحل زیر فرمول بندی میشوند.
۴-۳-۴-۱ تعیین جریان های اگزرژی
در این مرحله با مشخص کردن مرزهای سیستم یا جزء مورد نظر، همه جریان هایی که مرزها را قطع می کنند مشخص می شود و سپس مقادیر اگزرژی این جریانها محاسبه میگردد. این کار به کمک تحلیل اگزرژی انجام میپذیرد.
۴-۳-۴-۲ تعیین سوخت و محصول
تعیین سوخت و محصول بسته به نوع جریانها و هدف از به کارگیری این جریانها در جزء مورد نظر تعیین می شود. معمولاً این کار به دو دسته تقسیم بندی می شود.
- تعریف سوخت و محصول بر اساس اختلاف اگزرژی در ورود و خروج
در برخی مواقع تبادلات اگزرژی در سیستم از نوع اگزرژی فیزیکی است، معمولاً در این گونه مواقع اختلاف اگزرژی ورود و خروج یک جریان به عنوان سوخت و یا اختلاف اگزرژی در ورود و خروج جریان دیگر به عنوان محصول در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال در یک مبدل حرارتی:
هدف:
حالت الف) گرم کردن جریان سرد
محصول
سوخت
حالت ب) سرد کردن جریان گرم
محصول
سوخت
- تعریف سوخت و محصول بر اساس مقادیر اگزرژی در ورود و خروج سیستم
عموماً زمانی که تبادل های اگزرژی از نوع شیمیایی است از این روش برای تعیین سوخت و محصول استفاده می شود. یعنی جمع اگزرژیهای ورودی به عنوان سوخت و جمع اگزرژیهای خروجی به عنوان محصول در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال در یک محفظه احتراق:
محصول
سوخت
نکته: یعنی همواره در نوشتن معادلات اگزرژی باید به هدف از به کارگیری آن جزء در سیستم توجه شود.
۴-۳-۴-۳ معادلات کمکی
در حالت کلی خروجی از سیستم وجود دارد و تنها یک معادله (معادله بالانس) برای موازنه هزینه ها برای تعیین معادله دیگر جهت تعیین کردن هزینه های خروجی از سیستم نیاز به معادلات کمی دارد، این معادلات بر اساس قواعد زیر تعیین می گردند:
- قانون سوخت یا قانون (قانون برداشت اگزرژی)
بر اساس این قانون کل میزان هزینه مربوط به کاهش اگزرژی یک جریان (سوخت) برابر است با هزینه متوسط اگزرژی که در اجزاء بالادستی به آن جریان اضافه شده است. بر اساس این قانون معادله به دست می آید که برابر تعداد جریان هایی است که به عنوان سوخت مشخص گردیده اند.
- قانون محصول یا قانون (قانون بارگذاری اگزرژی)
بر اساس این قانون هزینه اگزرژی اضافه شده به هر یک از جریان های محصول سیستم یا سایر محصولات یکسان در نظر گرفته شده و به این ترتیب معادله حاصل می گردد.