طراحی، ساخت و ارزیابی مبدل حرارتی سیستم تولید همزمان قدرت و حرارت در مقیاس میکرو

. ابعاد مبدل حرارتی طراحی و ساخته شده عبارتند از: طول cm90، قطر cm10 و تعداد 20لوله از جنس استیل و مس. مبدل حرارتی ساخته شده با استفاده از نرم افزار aspen b-jac،طراحی و مورد تأیید قرار گرفت. این مبدل حرارتی به همراه موتور، پمپ آب، شیر ترموستاتیکی و رادیاتور تشکیل یک سیستم mchpرا داد. سپس به ارزیابی سیستم mchp پرداخته شد. در این سیستم با افزایش بار الکتریکی سیستم mchp از صفر تا w1800، دمای گاز خروجی از اگزوز موتور از c °400 بهc ° 5/545 افزایش یافت و مبدل حرارتی باعث کاهش دمای اگزوز در حدود 200 تا c °300 شد. دمای آب خروجی از مبدل حرارتی در بارهای بیشتر از w400، به طور تقریبی به c °70 (دمای مطلوب) رسید. با افزایش بار الکتریکی سیستم mchp از صفر تا w1200، دمای آب ورودی (c ° 5/17) پس از عبور از مبدل حرارتی از 30 تا c °70 افزایش پیدا کرد. در بررسی آلاینده ها بعد از مبدل حرارتی نسبت به قبل از مبدل حرارتی، مشاهده شد که با افزایش بار الکتریکی سیستم mchp از صفر تا w1200، میزان مونوکسید کربن در حدود 3/0-2/0 درصد حجمی افزایش و میزان دی اکسید کربن در حدود 3 درصد حجمی افزایش یافت. همچنین میزان اکسیژن خروجی در حدود 3-2 درصد حجمی و هیدروکربن های نسوخته ppm9-4 کاهش یافت که می توان علت این امر را واکنش اکسیژن با هیدروکربن های نسوخته در فضای درون مبدل حرارتی و تولید مونوکسید کربن و دی اکسید کربن دانست. همچنین از بار صفر تا w400 میزان اکسیدهای نیتروژن بعد از مبدل حرارتی نسبت به قبل از آن در حدود ppm5-3 افزایش یافت در حالی که از بار 400 تا w1200 میزان اکسیدهای نیتروژن در حدود ppm3-2 افزایش یافت. تأثیر استفاده از مبدل حرارتی بر روی آلاینده های گاز اگزوز با استفاده از نرم افزار spss، تحلیل شد و مشخص گردید که اثر فاکتور مبدل (یا استفاده از مبدل حرارتی) بر میزان تولید گازهای co2و o2در سطح 1%معنی دار شده است و استفاده از مبدل بر تولید سایر گازهای آلایندهاثر معناداری نداشته است. با اندازه گیری انرژی گرمایی گاز اگزوز و آب در بارهای صفر، 400، 800 و 1200 وات مشاهده شد که با عبور گاز اگزوز از مبدل حرارتی، در حدود kw 5/0 از انرژی گرمایی گاز اگزوز کاسته و به طور تقریبی kw 5/0 به انرژی گرمایی آب عبوری از مبدل حرارتی، افزوده شده است. تأثیر استفاده از مبدل حرارتی بر انرژی گرمایی گاز اگزوز و آب با استفاده از نرم افزار spss، تحلیل شد و مشخص گردید اثر فاکتور مبدل (یا استفاده از مبدل) بر انرژی گرمایی گاز اگزوز در سطح 5% معنی دار شده است و بر انرژی گرمایی آب اثر معناداری نداشته است. بازده مبدل حرارتی در بارهای صفر تا 1200 وات و با فاصله 200 وات محاسبه شد و مقدار حداقل بازده 55% و مقدار حداکثر بازده 63% به دست آمد.