تحليل انرژي، اگزرژي و محيط زيستي استفاده از سيستم تبريد هيبريدي تراكمي جذبي - در كشتي تجاري

Energy, Exergy and Environmental Analysis of Using Hybrid Compression-Absorption Refrigeration System on a Merchant Ship

در اين مقاله استفاده از يك سيستم تبريد هيبريدي تراكمي جذبي براي تأمين همزمان تقاضاء سرمايش تهويه مطبوع و سردخانه‌هاي‌ نگهداري گوشت، ماهي، سبزيجات و لبنيات، در كشتي پيشنهاد شده است. سرمايش براي تهويه مطبوع و چهار سردخانه اشاره شده، در هر كشتي وجود دارد، بنابراين استفاده از اين سيستم تقريباً در همه كشتي‌ها مي‌تواند مورد بررسي قرار‌گيرد و كاربرد آن محدود به كشتي خاصي نمي‌شود. گازهاي خروجي موتورهاي كمكي به عنوان منبع حرارتي براي بخش جذبي، در نظر گرفته شده است. نتايج نشان مي‌دهد براي بارهاي مختلف موتور، مقدار حرارتي كه از گازهاي خروجي از موتور قابل كسب كردن است، همواره بيشتر از مقدار تقاضا براي ژنراتور مي‌باشد. با توجه به اين‌كه اين موتورهاي كمكي برخلاف موتور اصلي هميشه روشن هستند و به متحرك يا متوقف بودن كشتي بستگي ندارند، بنابراين گاز خروجي از موتور كمكي به عنوان يك منبع حرارتي مناسب و دائمي براي ژنراتور سيكل جذبي در كشتي قابل استفاده است. در اين مقاله از تحليل انرژي، اگزرژي و محيط‌ زيستي براي مقايسه سيستم پيشنهادي و سيستم تبريد متداول در كشتي (سيستم تبريد تراكمي بخار) استفاده مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد، براي شرايط آب‌و‌هواي گرمسيري، مصرف سوخت و بازگشت‌ناپذيري كل، در سيستم پيشنهادي به ترتيب 91.6% و 26.6% كمتر از سيستم متداول در كشتي مي‌باشد. استفاده از سيستم تبريد هيبريدي تراكمي-جذبي نسبت به سيستم تراكمي بخار متداول در كشتي، موجب 64834 دلار صرفه‌جويي سالانه به دليل كاهش جريمه ناشي از انتشار CO2 مي‌شود.

In this paper, using a hybrid compression-absorption refrigeration system for providing cooling demand of air condition and fridges for meat, fish, vegetable and dairy preservation, simultaneously on a ship is proposed. Cooling demands for air condition and fridges are in each ship. So, the use of proposed system can be considered in all ships and is not limited to a special one. Exhaust gases of auxiliary engine are applied as a heat source for absorption section. The results show that exhaust gases heat recovered is higher than the demand of generator on all ranges of engine loads. Unlike main engine, auxiliary engines are always on and don’t depend on the movement of ship. So, exhaust gases of auxiliary engine as a heat source is an appropriate and permanent heat source for generator of absorption section. Based on energy, exergy and environmental analysis, a comparative performance analysis of proposed system and compression refrigeration system in ship has been carried out. The results show that based on tropical condition, fuel consumption and total irreversibility of proposed system are respectively 91.6% and 26.6% less than compression refrigeration system in ship. Using a hybrid compression-absoption refrigeration system in comparison to compression refrigeration system in ship causes 64834 $ annual saving due to reduction in CO2 emission penalty (cost).