تجزیه و تحلیل انرژی و اگزرژی استفاده از ژنراتور ترموالکتریک برای بازیابی گرمای اتلافی یک موتور دیزل

در کشورهای صنعتی، ۶۰ تا ۷۰ درصد سوخت های فسیلی در موتورهای احتراق داخلی مصرف می شود. در حالی که حداکثر راندمان موتورهای احتراق داخلی به سختی به ۴۲% می رسد، بخش زیادی از انرژی سوخت ورودی به روش های مختلف هدر می رود. در یک موتور دیزلی که با بار کامل کار می کند، به طور متوسط ۳۰٪ از انرژی سوخت ورودی از طریق گازهای خروجی اگزوز، ۲۵٪ از طریق آب خنک کننده و روغن روان کننده و ۷٪ از طریق تلفات اصطکاکی از دست می رود. چرخه های مختلف تولید برق می تواند بخشی از این گرمای هدر رفته را به توان مفید تبدیل کند. این پایان نامه به بررسی بازیابی حرارت اتلاف گازهای خروجی و آب خنک کننده موتور دیزلی OM ۳۵۲ با استفاده از چرخه کالینا پرداخته است. برای تحلیل چرخه پیشنهادی از نرم افزار EES استفاده شده است. هدف اصلی این مطالعه بررسی استفاده از TEG به جای کندانسور در چرخه کالینا است. یک مطالعه پارامتری کامل برای چرخه مورد مطالعه انجام شد و تاثیر مفروضات اتخاذ شده برای آنالیز بر عملکرد ترمودینامیکی بررسی شد. نتایج نشان داد که قدرت ترمز موتور دیزلی OM۳۵۲ برابر با ۹۸.۹ کیلووات محاسبه شد. دما و دبی گازهای خروجی برابر با ۵۲۴.۹˚C و ۰.۱۷۶۹ کیلوگرم بر ثانیه و دما و سرعت جریان آب خنک کننده برابر با ۸۶.۸˚C و ۱.۶ کیلوگرم بر ثانیه بود. در نهایت ثابت شد که استفاده از ۲ واحد TEG به جای کندانسورهای سیکل کالینا باعث افزایش ۱۰ درصدی در تولید برق سیستم می شود.

Keywords:

واحد TEG , سیکل کالینا , آنالیز ترمودینامیکی , موتور دیزل