تحلیل انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی (4E) سامانه بازیابی گرمای اتلافی موتور دیزل سنگین

در این پژوهش، مشخصات انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی (4E) یک سامانه بازیابی گرمایی شامل یک چرخه دو حلقه ای رنکین آلی (ORC) و یک موتور دیزل سنگین، به صورت عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. سامانه پیشنهادی، حرارت اتلافی موجود در جریان گازهای خروجی، هوای ورودی، و مایع خنک کننده موتور را مورد بازیابی قرار داده است. تحلیل عملکرد پاسخ های خروجی نسبت به متغیر های مستقل موثر ورودی انجام شده است. متغیر های ورودی مورد مطالعه عبارتند از: سرعت موتور، شروع پاشش، فشار بالایی حلقه دما بالا، و فشار بالایی حلقه دما پایین. نتایج نشان داد، افزایش مقدار متغیرهای موتوری منجر به افزایش چشمگیر دو متغیر توان تولیدی و نرخ تخریب اگزرژی سامانه می شود و بالعکس. با افزایش فشار بالایی حلقه ها، بهبود توان تولیدی در هر حلقه و در نتیجه کل سامانه مشاهده شد. با توجه به بیشتر بودن مقدار توان تولیدی حلقه دما پایین، حساسیت توان تولیدی سامانه نسبت به این حلقه بیشتر است. کمترین مقدار دوره بازگشت سرمایه، در بالاترین مقادیر متغیرهای موتوری مشاهده شده که برابر 57/5 سال است. بیشینه توان خروجی حاصل از سامانه بازیابی برابر 330 کیلووات بوده که این مقدار معادل 33% از توان خروجی موتور دیزل است. بالاترین مقدار اندازه گیری شده برای شاخص پایداری نیز برابر 28/3 است.