بررسی انرژی و اگزرژی و بهبود چرخه رانکین آلی برای بازیافت گرمای تلف شده

افزایش قیمت سوخت و محدودیت انتشار آلاینده دی‌اکسید کربن سبب ایجاد روش‌های مختلفی برای افزایش بازده گرمایی موتورهای احتراق داخلی شده است. یکی از این روش­ها تبدیل انرژی گرمایی تلف‌شده موتور به انرژی مکانیکی یا الکتریکی است. در این پژوهش به بررسی و بکارگیری گرمای اتلافی از گازهای خروجی موتور احتراق داخلی MTU-16V، در یک چرخه رانکین آلی برحسب راندمان قوانین اول و دوم ترمودینامیک پرداخته ‌شده است. با گرمای تلف‌شده‌ی گازهای خروجی که برابرkW 862 است، مقدار توان خالص برای سیال­های کاری مختلف شامل R600a، R600 و R245fa مورد بررسی قرارگرفته، که بیشترین توان خالص خروجی برای سیال کاری R245fa و برابر kW 23/37 بدست آمد و در مقایسه با سیال کاری­های R600a و R600 افزایش توان خروجی به ترتیب حدود ۶% و 2% بوده است. همچنین سیال­های کاری از لحاظ دبی حجمی سیال و کاهش حجم مورد نیاز بررسی شده، که برای سیال کاری R600a کمترین مقدار به دست آمد. همچنین تأثیرات دمای ورودی توربین بر دبی حجمی خروجی و اثر فشار ورودی توربین بر بازده انرژی و اگزرژی و بازگشت‌ناپذیری کل سیستم و اثر افزایش دمای محیط بر روی بازگشت‌ناپذیری هر یک از اجزا سیستم و اثر افزایش دمای محیط بر روی بازده اگزرژی بررسی ‌شده است. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از میان سیال­های کاری مورد بررسی، سیال R245fa از نظر بازده قوانین اول و دوم ترمودینامیک برای به کارگیری در چرخه­ی آلی بهترین عملکرد را داراست.