تحليل انرژي، اگزرژي، اقتصادي و زيست‌محيطي (4E) سامانۀ بازيابي گرماي اتلافي موتور ديزل سنگين

در اين پژوهش، مشخصات انرژي، اگزرژي، اقتصادي و زيست محيطي (4E) يك سامانۀ بازيابي گرمايي شامل يك چرخۀ دو حلقه اي رنكين آلي (ORC) و يك موتور ديزل سنگين، به صورت عددي مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است. سامانۀ پيشنهادي، حرارت اتلافي موجود در جريان گازهاي خروجي، هواي ورودي، و مايع خنك كنندۀ موتور را مورد بازيابي قرار داده است. تحليل عملكرد پاسخ هاي خروجي نسبت به متغير هاي مستقل مؤثر ورودي انجام شده است. متغير هاي ورودي مورد مطالعه عبارتند از: سرعت موتور، شروع پاشش، فشار بالايي حلقۀ دما بالا، و فشار بالايي حلقۀ دما پايين. نتايج نشان داد، افزايش مقدار متغيرهاي موتوري منجر به افزايش چشمگير دو متغير توان توليدي و نرخ تخريب اگزرژي سامانه مي شود و بالعكس. با افزايش فشار بالايي حلقه ها، بهبود توان توليدي در هر حلقه و در نتيجه كل سامانه مشاهده شد. با توجه به بيشتر بودن مقدار توان توليدي حلقۀ دما پايين، حساسيت توان توليدي سامانه نسبت به اين حلقه بيشتر است. كمترين مقدار دورۀ بازگشت سرمايه، در بالاترين مقادير متغيرهاي موتوري مشاهده شده كه برابر 57/5 سال است. بيشينۀ توان خروجي حاصل از سامانۀ بازيابي برابر 330 كيلووات بوده كه اين مقدار معادل 33% از توان خروجي موتور ديزل است. بالاترين مقدار اندازه‌گيري شده براي شاخص پايداري نيز برابر 28/3 است.