تحلیل فنی- اقتصادی و زیست محیطی یک سامانه تولید چندگانه بر پایه موتور احتراق داخلی

بسیاری از شرکت های صنعتی علاوه بر تولید موتور های درون سوز برای وسایل نقلیه اقدام به تولید موتور های درون سوز به قصد تولید الکتریسیته کرده اند . این موتور ها با استفاده از گاز طبیعی و یا دیگر سوخت های در دسترس و بر اساس سیکل اتو کار کرده و به جای نیروی محرکه متداول در وسایل نقلیه انرژی الکتریسته و گرمایش را تولید می کنند. این نگرش می تواند باعث توسعه شرکت های تولید کننده موتور های درون سوز در ایران شود. با توجه به پایین بودن راندمان حرارتی موتور های درون سوز تولید توان ، برای افزایش بهره وری آن ها، بازیابی حرارتی گاز خروجی نقش به سزایی در بهبود عملکرد دارد. در مناطق دور افتاده تامین آب شیرین یکی از مشکلات اصلی ساکنان می باشد. با استفاده از انتگراسیون حرارتی گاز خروجی از موتور درون سوز می توان بخشی از توان تولیدی را برای تولید آب شیرین در آب شیرین کن اسمز معکوس اختصاص داد. از یک سیکل تبرید جذبی برای خنک کاری موتور درون سوز بهره برده شده است که انرژی مورد نیاز آن از طریق حرارت اتلافی موتور تامین می گردد. در ادامه برای تامین سوخت مورد نیاز به صورت مستقل از شبکه گاز استفاده از الکترولایزر پم برای تولید هیدروژن به عنوان سوخت پاک جایگزین گاز طبیعی پیشنهاد گردیده است. برای کاهش آلایندگی ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی همچون گاز طبیعی از یک واحد جذب کربن دی اکسید استفاده شده است. نتایج تحلیل ترمودینامیکی، اکسرژی، اقتصادی و زیست محیطی سیستم نشان می دهد راندمان تولید چندگانه، راندمان اکسرژی کل سیستم همچنین هزینه تولید توان و اثرات زیست محیطی ناشی از آن به ترتیب ۸۴.۸%، ۴۱.۱۲%،$/kWh ۰.۱۱۱ و Pts/kWh ۰.۰۳۱ می باشد. در انتها نیز تحلیل حساسیت بر روی بعضی پارامتر های سیستم انجام شده است.

کلیدواژه ها:

موتور احتراق داخلی ، تولید چندگانه ، جذب کربن دی اکسید ، تولید هیدروژن ، تحلیل اکسرژی