مقايسه عملكردي، اقتصادي و زيست محيطي سوخت هاي زيستي توليد شده در يك چرخه پيشنهادي توليد توان، گرما و برودت

Functional, economic and environmental comparison of biofuels produced in a proposed cycle of power, heat and cooling production

اين مقاله يك سيستم سه اثره مبتني بر موتور ديزل را جهت افزايش بازده و كاهش آلايندگي هاي زيست محيطي پيشنهاد مي‌كند. يك چرخه رانكين آلي براي توليد توان، يك سيكل تبريد اجكتوري براي توليد سرما و يك مبدل حرارتي براي توليد گرما. 12 سوخت زيستي بر پايه روغن هاي گياهي توليد و با عملكرد ديزل خالص مقايسه مي شوند. تحليل‌هاي جرم، انرژي، اگزرژي، اقتصادي و محيطي براي سوخت هاي زيستي توليد شده انجام مي‌شوند. در اين راستا، سوخت زيستي كانولا B20 به عنوان بهترين سوخت براي سيستم طراحي شده انتخاب شده است كه توان خالص 7468 كيلووات را با راندمان اگزرژي 37.96 درصد، شاخص زيست محيطي پايداري 1.611 و شاخص اثرات زيست محيطي 1.635 در دور موتور 1700دور بر دقيقه و بار 100 درصد ارائه مي كند. بازده اگزرژي موتور تحت تأثير بار موتور است، در حالي كه بازده اگزرژي سيستم پيشنهادي تحت تأثير دور موتور است. همچنين بازده اگزرژي سيستم و هزينه محصول واحد به ترتيب 37.96% و 11.196 $/GJ در حالت بهينه بدست آمده است.

This article proposes a three-effect system based on diesel engine to increase efficiency and reduce environmental pollution. An organic Rankine cycle to produce power, an ejector refrigeration cycle to produce cold and a heat exchanger to produce heat. 12 biofuels are produced based on vegetable oils and compared with the performance of pure diesel. Mass, energy, exergy, economic and environmental analyzes are performed for produced biofuels. In this regard, canola biofuel B20 has been selected as the best fuel for the designed system, which has a net power of 7468 kW with an exergy efficiency of 37.96%, an environmental sustainability index of 1.611 and an environmental impact index of 1.635 at an engine speed of 1700 rpm and load. It provides 100 percent. The exergy efficiency of the engine is influenced by the engine load, while the exergy efficiency of the proposed system is influenced by the engine speed. Also, the exergy efficiency of the system and the unit product cost are 37.96% and 11.196 $/GJ, respectively, in the optimal state.