انتخاب سیال عامل بهینه ی چرخه رانکین آلی به منظور بازیابی حرارت اتلافی موتور دیزل برای تولید توان الکتریکی

با توجه به رشد روزافزون جمعیت در جوامع، بازیابی حرارت تلف شده در خروجی موتورهای احتراق داخلی مانند موتورهای دیزلی می تواند راهکاری مناسب و منبعی برای تولید توان الکتریکی باشد که بدین منظور در این پژوهش، از چرخه رانکین آلی متصل به خروجی یک موتور دیزل استفاده شده است. گرمای اتلافی خروجی از توربوشارژر موتور دیزل وارد مبدل حرارتی شده و دمای سیال آلی را افزایش می دهد. در این مطالعه سه سیال آلی متفاوت به عنوان سیال عامل در نظر گرفته است که نتایج هر کدام از این سه سیال عامل، پس از بهینه سازی و در شرایط ایده آل خودشان گزارش و مقایسه شده است. برای بهینه سازی توابع راندمان انرژی و اقتصادی به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شد. همچنین متغیرهای تصمیم در این بهینه سازی، متغیرهای دما و فشار سیال عامل ورودی به توربین درنظر گرفته شده است. نهایتا این نتیجه حاصل گردید که سیال آلی R۱۵۲a برای چرخه رانکین آلی و شرایط مفروض، بهترین عملکرد را از نظر راندمان انرژی و اقتصادی دارا می باشد. مقدار کار تولیدی سیال آلی R۱۵۲a برابر با ۲۷٫۳۸ کیلووات و بازده انرژی برابر با ۲۲٫۱۸ درصد می باشد. همچنین مقدار هزینه یکسان سازی شده برق برای این سیال آلی برابر با ۱٫۷۴ سنت به ازای هر کیلوات محاسبه شده است.

کلیدواژه ها:

راندمان انرژی ، تحلیل اقتصادی ، چرخه رانکین آلی ، موتور دیزل ، بهینه سازی چندهدفه