• Tidak ada hasil yang ditemukan

Thermodynamic Analysis of the Application of Biodiesel to Cogeneration Using Organic Rankine Cycle

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2024

Membagikan "Thermodynamic Analysis of the Application of Biodiesel to Cogeneration Using Organic Rankine Cycle"

Copied!
19
0
0

Teks penuh

(1)

هدکشناد یعیبط عبانم و یزرواشک

یشزومآ هورگ متسیسویب یسدنهم

رد یصصخت یرتکد هجرد تفایرد یارب هلاسر

شر هت متسیسویب کیناکم یسدنهم

- شیارگ یژرنا

ریذپدیدجت یاه

لیلحت دیلوت روظنم هب لزیدویب زا هدافتسا یکیمانیدومرت

یلآ نیکنار لکیس قیرط زا هناگدنچ

رگشهوژپ :

داوج تنج هاوخ

امنهار داتسا :

یفجن نمهب رتکد

رواشم داتسا :

یبئاغ یداه رتکد

هام دادرم 1398

(2)
(3)

ناونع و :روآدیدپ مان لیلحت

لکیس قیرط زا هناگدنچ دیلوت روظنم هب لزیدویب زا هدافتسا یکیمانیدومرت یلآ نیکنار / هاوخ تنج داوج

داتسا نا امنهار : یفجن نمهب رتکد

داتسا :رواشم نا

یبئاغ یداه رتکد

خیرات :عافد /

05 / 1398

دادعت حفص :تا 170

نایاپ هرامش :همان

متسیسویب یسدنهم هورگ

هدیکچ شیب یژرنا ریذپدیدجت عبانم زا هدافتس ا هب زاین یلیس ف یاه تخوس عبانم ندوب ریذپ نایاپ هب هجوت اب هزورما رب یدایز تاقیقحت هک دنتس ه ویب یاه تخوس ریذپدیدجت یژرنا عبانم زا یکی .دوش یم ساس حا شیپ زا ب ایند رد اهنآ زا هدافتسا و تسا ماجنا لاح رد ناهج رسارس رد اهنآ یور نامز رورم ه

جیار رد .دوش یم رت

و ناروتسر دنامسپ نغور ،ترذ ،نادرگباتفآ ینغور هیاپ راهچ زا لزیدویب تخوس عون راهچ رضاح قیقحت لاوناک نویس اکیفیرتس ا سنرت شور زا هدافتس ا اب و دیلوت

یلزید ردنلیس راهچ هنامز راهچ روتوم کی یور

جیاتن .دیدری تتتتست اهنآ درکلمع

تماراپ اماتتتش ییدنیلاآ و قارتحا یاهر

رظن زا دروم یژرزیا و یژرنا

تفررده زا یرییولج و نکمم هدزاب نیرتهب هب یبایتسد روظنمب نینچمه .تفری رارق یکیمانیدومرت ایلحت و ترارح ،ناوت دیلوت اماتتتش هنایدنچ دیلوت یکیمانیدومرت هناروآون اکیتتتس ،روتوم زوزیا قیرط زا امری کیس یرییراکب اب تدورب .دیدری ارجا جیاتن یور رب و یزاس لدم یروتکجا دیربت اکیس و یلآ نیکنار ا

داد ناتتشن جیاتن ،دراد یبتتسن شیازفا روتوم یزمرت ه یو تخوتتس رتتسم لزیدویب تخوتتس زا هدافتتتسا اب

هدزاب جیاتن دوبهب دعاب نینچمه و دوتتتش یم روتوم یترارح هدزاب و قارتحا هدزاب یبتتتسن شیازفا بجوم ت و یژرزیا نبرکوردیه یاه هدنیلاآ شهاک دعاب لزیدویب زا هدافتتتسا نینچمه .دوتتش یم یژرزیا تافل

.دوش یم نژوردیهدیسکا یبسن شیازفا بجوم و هدش نبرکدیسکونوم ،هتخوسن تفررده یامری تفایزاب یارب یکیمانیدومرت اکیس یرییراکب دهد یم ناشن هنایدنچ دیلوت اکیس جیاتن و هتتشاد یبولطم جیاتن دودح اه تتست رد

1.5 ات 2 دیلوت شیامرتس نازیم .دراد دوجو ناوت شیازفا دتصرد

دودح رد هدش 4

ات 9 دودح هدش دیلوت شیامری و تاوولیک 9

ات 52 روتوم رود رد تاوولیک 1700

رد رود

و هقیقد 2400 دودح رد روتوم ولاخ هدزاب شیازفا زا یکاح جیاتن نینچمه .دتتتشاب یم هقیقد رد رود 15

صرد دراد هنایدنچدیلوت اکیس زا هدافتسا اب د دودح اکیس ولاخ هدزاب و

13 ات 23 یاه تست رد دصرد

.دشاب یم فلتخم هژاو :یدیلک یاه ،لزید روتوم

لزیدویب

، ایلحت ،یکیمانیدومرت ،تفررده یامری تفایزاب

نیکنار اکیس

یلآ .هنایدنچ دیلوت ،

(4)

1 فده و همدقم -

1-1 همدقم یا یژرنا عبانم رب

یم هتفی یژرنا ،راک ماجنا ییاناوت هب اکش هب یژرنا .دوش

،رون ،امری ایبق زا فلتخم یاه

یم تفای توتتص و تکرح اکتتش هب یژرنا .دوتتش

همه اما ،دراد دوجو یفلتخم یاه نآ ی

ار اه

یم هتتتسد ود هب ناوت یتتسقت ایتتسناتپ و یتتشبنج ی

یژرنا .درک یدنب ،یتتشبات ،یکیرتکلا یاه

یژرنا وزج توص و یتکرح ،یترارح یم یشبنج یاه

یژرنا و دنشاب یکیناکم ،ییایمیش یاه

هریخذ هتتتتسه ،هدتتتش و یا

یژرنا وزج شناری شور .دنتتتتسه ایتتتسناتپ یاه

یارب یفلتخم یاه

اباق یژرنا .دراد دوجو یژرنا تیوقت ای و ایدبت ،هریخذ اباق نآ ری رت أقف و تتتتسین تیؤر

یم هبرجت یم راوش د یمک عوض وم کرد ایلد نیمه هب ؛دش اب

یژرنا لاقتنا ،لاثم یارب .دش اب

یارف أسوت تیاده و شبات قیرط زا ترارح یم خر فلتخم یاهدن

توافت اما دهد یساسا یاه

هب هجوت دننام(

هب )اهدنیارف تعرس یم رارق هجوت دروم تردن

هب .دنریی یژرنا و رون ،هباشم روط

هب یکیرتکلا هلیسو

ی یم لاقتنا جوم یم یتوافتم یاهدنیارف اما دنبای

.دنشاب

یلیس ف هوری هس هب یژرنا عبانم هدنوش دیدجت ،1

تفاکش و2

هدنوش هقبط3

یدنب .تس ا هدش

هژاو هرود هب ایتتسف ی نیمز ریخا ی

تخوتتس .دراد هراتتشا یتتسانتتش دیدجت اباق یلیتتسف یاه

یمن لاغز ،تفن اماتتش یلیتتسف یژرنا عبانم .دنتتشاب نتتس ،ی،یبط زای ،ی،یبط ریق ، نتتس

یاه

1 -Fossil

2 -Renewable

3 -Fissile

(5)

نس و یتفن یم ،هدش دودناریق یاه

تفاکش یژرنا یلص ا عبانم .دنش اب یذپ

یروت و مویناروا ر

یم (لودج .دشاب 1

- 1 یم ناشن ار ناهج یژرنا ریاخذ ) اکش و دهد

( 1 - 1 یژرنا رسم ) یاه

هتسه ،یلیسف لاس رد ار ناهج رسارس ریذپدیدجت و یا

2005 یم ناشن یدلایم ،شابریمد(دهد

2006 .) گرزب تفن ناهج رسارس رد لاغز زا هک تسا یژرنا عبنم نیرت

ه ،ی،یبط زای ، نس هتس

یا

( تسا هتفری یشیپ ینژوردیه و 2006

EIA ، تفاکش حلاطصا .) هک دنتسه یداوم اماش ریذپ

یم رفص شبنج یژرنا اب نورتون اب تفاکش اباق هتسه یسدنهم رد .دشاب

تفاکش داوم ،یا ریذپ

یم قلاطا یداوم زا هتتتتسد نآ هب هریجنز شنکاو کی ظفح هب رداق هک ددری

تفاکتتتش زا یا

هتتتسه نتتشاب یا هتتتسه یاهروتکار .د نیگنتتس هک مویناروا اب ًاتدمع یا

رد دوجوم رتتسنع نیرت

تخوتتتس ،دراد دوجو زیچان ریداقم رد و تتتتسا ت،یبط یم یریی

هدمع .دوتتتش اباق داوم ی

مویناروا اماش تفاکش 235

ینوتولپ ، 239

مویناروا و 233

یم .دشاب

لودج 1 - 1 ناهج یژرنا ریاخذ :

دحاو بسحرب 105

* 1

مویرتد مویناروا لاغز

نس

نس از تفن

تفن ماخ

زای ی،یبط

هسام یریق 109

*

7.5 1.2*105 320 79 37 19.6 6.1

(6)

لکش 1 - 1 یژرنا فرصم : هتسه ،یلیسف یاه

( ناهج رد ریذپدیدجت و یا 2005

)یدلایم

تخوس زا یفرسم یژرنا نیرتشیب هزورما لاغز ،تفن اماش یلیسف یاه

ی،یبط زای و نس

یم نیا دوجو اب .دش اب تخوس ه زونه هک

داجیا ینیمزریز یامری و راش ف ر ا رد یلیس ف یاه

یم نآ رتتسم تعرتتس اما ،دنوتتش نآ دیلوت تعرتتس زا رتتتشیب اه

یم اه ایلد نیمه هب .دتتشاب

تخوس یم هتفری رظن رد دیدجت اباقریغ یلیس ف یاه نآ رس م یارب ینیزگیاج و دنوش

اه

.درادن دوجو نا عبانم تتتسیز اماتتش ریذپدیدجت یژر ،)کیکاتلووتف و یترارح( دیتتشروخ ،داب ،بآ ،هدوت

نیمز لاتتس ات .درک دنهاوخ یزاب هدنیآ رد ار یمهم شقن ینژوردیه و ییایرد ،ییامری 2040

عبان م زا قرب دی لوت و دوب ده اوخ ریذپ دی دج ت ناه ج یژرنا عبان م زا یمین دودح ،یدلایم زا شیب ریذپدیدجت 80

هصرع اک ( دوب دهاوخ یناهج قرب

2005

EWEA ، و 2006

EREC ، .)

یم ییامری نیمز یژرنا و یدیتتشروخ یژرنا هب دنناوت

دروم ندرک مری یارب یقتتتسم روط

هب یژرنا عبانم ریاس .دنریی رارق هدافتس ا زا یعون ور نیا زا .دنتس ین هدافتس ا اباق یقتس م روط

ژرنا ات دربراک هب دیاب ار ایدبت یاهدنیارف تروتتتص هب ار ی

ین،ی نیا و درک ایدبت رگید یاه

نس نروس ( رگید یقتس م دربراک کی ،4

1983 یم ریذپدیدجت و یلیس ف یژرنا .) عبانم هب دنناوت

4 -Sorensen,

(7)

.دندری ایدبت نژوردیه و قرب دننام هیونا یژرنا هتتتسه و یلیتتسف عبانم هب تبتتسن ریذپدیدجت یژرنا عبانم هب یا

روط هنلاداع هدتتش عیزوت و دنا

یم جیار یناهج یژرنا تانایرج قوقح هب طوبرم اکاس م ایلد هب هزورما یژرنا تس یس .دش اب

ینارگن نینچمه ماهس نابحاص تسیز یاه

یرایسب یاهدمایپ هک ییایفارغج ،یداستقا ،یطیحم

یم رادیاپان ،دنراد هدنیآ یارب نیب سناژآ شرازی هب هجوت اب .دتتتشاب

( یژرنا یللملا

EA

)I

5

حرط ه،تتتسوت یاه یم ناتتتشن اپورا هیداحتا و اکیرما هدحتم تلاایا یارب هتفای

ادها هک دهد

ینیزگیاج اب تدم هاتوک 6

تخوس زا دصرد تخوس اب یتفن یاه

هب هجوت اب ،یکیژولویب یاه

ناکما ،سرتسد رد عرازم یم رظن هب ریذپ

ینیزگیاج کی .دسر 5

هیداحتا رد نیزنب یدصرد ی

ین اپورا هب زا 5 اکیرما رد هک تتتتسا یلاح رد نیا دراد لوناتا دیلوت تهج عرازم زا دتتتصرد 8

یم زاین دروم دتتصرد .دتتشاب

ینیزگیاج 5

هب زاین لزید زا دتتصرد 13

تلاایا عرازم زا دتتصرد

و هدحتم 15

( دراد اپورا هیداحتا زا دصرد

IEA, 2004

.)

1-2 یژرنا ینونک تیعضو و یناهج یژرنا عبانم

تخوتس اه زا شیب زونه یلیتسف ی 80

یم ناهج زورما یژرنا عبانم اک زا دتصرد اما ؛دتشاب

هجیتن رد هک تسا حضاو هدنیآ رد نیون یژرنا عبانم یوس هب شیاری ی

تفرشیپ نف یاه یروآ

یم ریخا .دتتشاب یم یلیتتسف تخوتتس کی تفن یم مامتا رطخ رر،م رد رتتتشیب هک دتتشاب

.دتتشاب

هقطنم هنایمرواخ ی

دودح رد ،ناهج تفن رترب 63

یم اراد ار یناهج ریاخذ زا دتتتصرد .دتتتشاب

( اکتتش 1 - 2 یم ناتتشن ار هنازور دیلوت ساتتسارب یناهج تفن دیلوت تفرتتشیپ ) دیلوت جوا .دهد

لاتتتس نیب تتتتسا نکمم ناهج تفن یاه

2015 و 2030 و هنایمرواخ یاهروتتتشک .دهد یور

هیسور نویساردف 70

هاک هب ور زای و تفن دصرد .دنراد تسد رد ار ناهج ش

5 -International Energy Agency

(8)

لکش 1 - 2 هنازور دیلوت ساسارب یناهج تفن دیلوت تفرشیپ :

یسیلگنا رد هک تفن

« مویلورتپ

6» یم هتفی هشیر زا هک تسا یحلاطصا ،دوش ی

ِنیتلا

« ارتپ

7»

و نس ین،م هب

« مویل

8» هدننک فیص وت حلاطص ا نیا .تس ا هدش هتفریرب نغور ین،م هب ی

هنماد کی هدرتسی ی

نبرکوردیه زا یا ت،یبط رد دماج و عیام ،زای تروص هب هک تسا ییاه

یم تفای یم توافتم رایتتتسب ماخ تفن یکیزیف یاوخ .دوتتتش هدودحم .دتتتشاب

درز زا نر ی

ک هوهق و زمرق ات نر جیار زا ات ود ؛تس ا زبس ای هایس ات یا

زای و ماخ تفن ،تابیکرت نیرت

یم ی،یبط .دشاب

ی،یبط زای

ًاتدمع9

ناکلآ اماش ید نبرک فلتخم ریداقم اب نزو کبس یاه

نبرک ،دیس کا

کاینومآ و نژوردیه دیفلوتتس دراوم یخرب رد و ن یتتسکا و نژورتین ،نژوردیه ،دیتتسکاونوم یم عمج ماگنه ،ی،یبط زای هنومن کی .دشاب اماش ،دوخ عبنم رد ندش یروآ

80 ناتم دص رد

6 -Petroleum

7 -Petra

8 -Oleum

9 -Natural Gas

(9)

(

CH3

،) 7 ( ناتا دصرد

H6

C2

،) 6 دصرد ( ناپورپ

H8

C3

،) 4 ( ناتوبوزیا و ناتوب دصرد

H10

C4

)

و 3 ( ناتنپ دصرد

H12

C5

یم ) هضرع رد ی،یبط زای شقن .دشاب ی

هب ناهج رد یژرنا رد تعرس

یم دش ر لاح عیرس ی،یبط زای .دش اب

هیلوا یژرنا عبنم نیرت یم ناهج رد دش ر هب ور ی

.دش اب

رادقم ظاحل زا ی،یبط زای یژرنا عبانم و ریاخذ یم لوادتم تفن اب هتتتسیاقم اباق

اما دتتتشاب

نییاپ بتارم هب زونه یناهج زای رتسم یم تفن رتسم زا رت

هدتش تاب ا زای ریاخذ .دتشاب

هب روط هنلاداع هدتتش عیزوت ناهج رد ؛دنا

41 نآ دتتصرد و هنایمرواخ رد اه

27 نآ دتتصرد رد اه

یم هیسور اس نیب تسا نکمم لوادتم زای دیلوت نیرتشیب .دشاب

ل یاه 2020 و 2050 زای .دشاب

رضاح لاح رد ی،یبط 25

یم بوسحم ناهج هیلوا یژرنا دیلوت دصرد نیج( .دوش

- و هتسیتپاب

سکورکاد ،10

2003 ( لودج رد اهروتتشک ی،یبط زای ریاخذ .) 1

- 2 و یچیزای( تتتسا هدمآ )

شابریمد 2001

شابریمد و 2006

.)

لودج 1 - 2 ط زاگ ریاخذ نیرتشیب اب یاهروشک رامآ : یعیب

)ب،کم توف( ریاخذ روشک )ب،کم توف( ریاخذ روشک

691 /

1 اداناک 47/573 هیسور

690 /

1 تیوک 23/002 ناریا

246 /

1 ژورن 14/400 رطق

121 /

1 نیارکوا 6/216 یدو،س ناتسبرع

835 کیزکم 6/000 تاراما

821 نامع 5/196 اکیرمآ

777 نیتناژرآ 4/500 هریزجلا

736 سیلگنا 4/180 لاکوزنو

680 یویلوب 3/500 هیرجین

10 -Jean-Baptiste and Ducroux

(10)

665 ویابوت دادینیرت 3/100 قارع

343 ناملآ 2/860 ناتسنمکرت

262 یزنودنا 1/875 ناتسکبزا

246 ورپ 1/841 ناتسقازق

229 ایلاتیا 1/770 دنله

لاغز بایغ رد ندش هدیسوپ لاح رد هایی یبورکیم امع زا هدنام اج هب نبرک َاساسا نس

ن یس کا یم تیلس و بآ ریز ًلاوم،م و

اکش رد هلحرم نیلوا .دش اب لاغز یریی

دیلوت نس

یم هایی گرب و خاتتتش اماتتتش یهایی دوک لاغز داجیا مود هلحرم .دتتتشاب

هوهق نتتتس ای یا

لاغز بوچ نس )تینگیل( امن

یم11

لاغز .دشاب بوچ نس

و تبوطر ،ن یسکا رتشیب ًلابق امن

هداد تسد زا ار دوخ نژورتین نیا دوجو اب .تسا

هرهب کی لاغز نیا هک یلو تسا ییایمیش ی

هب یم هدافتس ا یش یامری تخوس ناونع هب نآ زا هدرتس ی روط هلحرم رد .دننک

ی لاغز ،موس

هب رادریق نایم لاغز هب یلاوتم روط رادریق لاغز ،12

تیسارتنآ و13

یم رییغت14

.دنک

لاغز دیلوت رب زای دیلوت اب ًابیرقت ناهج رد نتتس

یم ربا .تتتسا مود تفن هب تبتتسن و دتتشاب

لاغز لاغز تروتتص هب قیمع ندا،م رد نتتس تروتتص هب یحطتتس ندا،م رد و تختتس نتتس

لاغز بوچ نس یم دیلوت امن

لاغز .دوش و یلآ ییایمیش داوم یلصا عبنم کی ناونع هب نس

.دراد یدیلک شقن کی هیلوا یژرنا عبنم نینچمه لاغز کی ناونع هب تتتتسا نکمم نتتتس هب ،ینبرک داوم عبنم کی و یژرنا عبنم

داوم ه یو

11 -Lignite

12 -Subbituminous

13 -Bituminous

14 -Anthracite coal

(11)

نرق رد ،کیتامورآ ییایمیش 21

ناس و تربوژ( دوش رادروخرب یصاخ تیمها زا 200215

.)

لاغز ، نس 26 و ناهج هیلوا یژرنا رسم زا دصرد 37

دیلوت یارب یفرسم یژرنا زا دصرد

یم نیمرت ار ناهج رد قرب ،شابریمد( دنک

2006 و دیلوت .) لاغز رتتسم

ناهج اک رد نتتس

لاس رد 1998 ربارب بیترت هب 5043

و نت نویلیم 5014

یم نت نویلیم لاغز ریاخذ .دشاب

نس

لاس رد ناهج رد هدش هتخانش 1999

ربارب 1087 یم نت درایلیم هنلااس یژرنا هیرش ن( دش اب

16

1999 نیب یژرنا و یللملا

200017

لاغز ریاخذ .) تتس رد هنلاداع ًاتبتتسن نتتس

شخپ ناهج رتتسار

هدش :دنا 25 ،اکیرما رد دصرد 16

و هیسور رد دصرد 5

/ 11 یم نیچ رد دصرد دوجو اب .دشاب

لاغز هکنیا یم دایز ناهج رد تفن و زای هب تبسن نس

زیخ لاغز قطانم نیا همه اب یلو دشاب

هیحان سایقم رد زین یم یا

.ددری یلاخ دناوت

هایورین هتتتسه یاه مویناروا ساتتسارب یا

هب ای یحطتتس ندا،م زا هدتتش جارختتتسا هلیتتسو

ی

هتسش یم راوتسا اجرد ندش هتسه یژرنا .دنشاب

هب قرب دیلوت یارب هک تسا نرق ین زا شیب یا

یم راک دودح رد و دور 6

یم اماش ار ناهج رسارس یفرسم یژرنا دصرد هک دوش

16 دصرد

رد نآ زا 23

،تتسوت و یداتتستقا یراکمه نامزاتتس یاهروتتشک دتتصرد

18ه یم رتتسم ، دوتتش

همانرب(

ی ه،س وت ی الم نامزاس ،19

2000 ،ه،س وت و یداس تقا یراکمه نامزاس یاهروش ک .)

ًابیرقت 55 یم دیلوت ار ناهج مویناروا دص رد هتس ه یژرنا رس م .دننک

هب ناهج رد یا تعرس

زا 1 / 0 لاس رد دص رد 1970

هب 4 / 7 لاس رد دص رد 1998

ه یو هب شیازفا نیا .تفای شیازفا

لاس رد 1980 ،شابریمد( دیسر جوا هب زین 2005

.)فلا

( ریذپدیدجت یژرنا عبانم )RES

،20

2 لاتتس رد ار ناهج یژرنا رتتسم زا دتتصرد 1998

هب

15 -Schobert and Song

16 -AER

17 -IEA

18 -OECD

19 -UNDP

20 -Renewable Energy Sources

(12)

یم یاستخا دوخ نآ زا هک داد

7 تسیز( سمویب اماش لوژ ازگه و نیون )هدوت

2 لوژ ازگه

هیب،ت یارب یژرنا ی

یم اماش ریذپدیدجت یاه همانرب(دش

ی ت ه،سو ی ،الم نامزاس 2000

عبانم .)

یم تفای ت،یبط رد تلوهتتس هب ریذپدیدجت یژرنا هناخلی یاهزای تظلغ شیازفا .دنوتتش

یا

،)نیمز حطس زا هدش شبات یامری شهاک ای( هداتفا ماد هب یامری نازیم شیازفا دعاب وج رد یم نیمز حطس یامد شیازفا دعاب هجیتن رد و هدش یدجت یژرنا عبانم .دوش

یژرنا عبانم ریذپد

.دنتسه هیلوا هتتتتسه یژرنا و ینژوردیه یژرنا دننام ریذپدیدجت یژرنا عبانم ای کاپ یژرنا کی یا

نایاپ یم ریذپان أیحم ییدولآ شهاک ،ریذپدیدجت یژرنا تتتتسیتتتس تیزم نیرتمهم .دنتتتشاب

یم تسیز .دشاب

1-3 ریذپدیدجت یژرنا عبانم

یژرنا عبانم ،ریذپدیدجت یژرنا عبانم یم هدیمان زین نیزگیاج

ریذپدیدجت یژرنا عبانم .دنوش

یم هدافتسا ی،یبط عبانم زا هک سیورس دیلوت ایسناتپ ،دنک

و اوه ییدولآ راشتنا اب یژرنا یاه

هناخلی یاهزای یژولونکت .دراد ار رفتتتص ًابیرقت ای رفتتتص یا

داوم ایدبت اب ریذپدیدجت یژرنا

اکتتش هب ی،یبط زا هدافتتتسا اباق یاه

یم دیلوت ار یبوغرم یژرنا ،یژرنا یروانف نیا .دنک

زا اه

رد بآ ،داب ،دیتتشروخ رون( نیمز یور نآ یقتتتسمریغ و یقتتتسم تار ا و یدیتتشروخ یژرنا هبذاج یاهورین ،)هدوت تتتتسیز یترابع هب و نویانوی ناهایی و اهراتتتشبآ زا طوقتتتس لاح یا

هتتتسه یامری و )اهدم و رذج(

ارح هب هتتتسباو( نیمز ی یژرنا عبانم ناونع هب )نیمز نورد تر

یم هدافتتتتسا یدیلوت ورییولاک( دننک

،21

2004 هب .) ریذپدیدجت یژرنا عبانم ،لوم،م روط 14

یم هارف ار اک یناهج یژرنا یاضاقت زا دصرد یبآ قرب یورین هدرتسی حطس رد .دنک

20

%

یم هیهت ار ایند قرب زا ق تخاونکی تروص هب ریذپدیدجت عبانم .دنک

یم،ت ابا یلیسف عبانم زا رت

21 -Kalogirou

(13)

هتتتسه و ،شابریمد( دنتتتسه یا 2006

رد ت،یبط رد ییداتتس هب ریذپدیدجت یژرنا عبانم .)فلا

.دنتسه یلصا یژرنا عبانم و هدوب سرتسد تروص هب هک یش یور و ییامری ،یکیناکم ،ی،یبط یاهدنیآرف زا ریذپدیدجت یژرنا عبانم

یم رارکت ییدنز لوط رد یدوخ هب دوخ اباق رادقم دیلوت هب هتتتتسباو تتتتسا نکمم و دنوتتتش

شیپ یم یتتشان ،دتتشاب زاین تقو رد یژرنا زا ینیب یروانف .دنوتتش

یورین اثم ریذپدیدجت یاه

قرب تخوس اثم یت،نص دیلوت رد ناسکی تعرس شیازفا ًلاامتحا داب یورین و یبآ یلیسف یاه

یم راظتنا .دنرادن ار پدیدجت یژرنا عبانم هتتس هک دور

هب ریذ هظحلام اباق روط دبای شیازفا یا

( 30 ات 80 لاس رد دص رد 2100

تس یز یژرنا .) تروص هب نیمز یزکرم ترارح و داب ،هدوت

نوسفیلدیرف( دنتسه عیرس تفرشیپ داجیا دعاب ًابتسن و هدوب تباقر اباق یراجت ،22

2001 رد .)

لاتتس 2005 یدتتصرد ناونع هب ریذپدیدجت یژرنا رتتسم نازیم عیزوت ریذپدیدجت یژرنا زا

:دوب ریز تروص هب ناهج رد اک 46

% ،هدوت تسیز 45

% ،یبآ قرب 6

% نیمز ،ییامری 2

% و داب

1%

.یدیشروخ هتتتصلاخ همانرب ی

کی هک دراد یتتتتسیز أیحم تمافح هب یگتتتتسب ریذپدیدجت یژرنا ی

ه،تتسوت یرورتتض یی یو هدوت تتتسیز دیلوت .تتتسا رادیاپ ی

یناهج ی 146

رتم نت درایلیم رد

یم یش حو یهایی دش ر اماش دراوم رثکا رد هک هدش هدز نیمخت لاس کی نیمراهچ .دوش

هبتر تتتسیز یدنب هدوت

ًابیرقت یژرنا عبنم کی ناونع هب یناهج ی 14

% یناهج یژرنا یاهزاین زا

یم نیمرت ار تسیز هزورما .دنک

أقف هدوت 3

% ار یت،نص یاهروشک رد یلصا یژرنا رسم زا

یم هکارا دهد اماش هک( هتفای ه،سوت یاهروشک رد ییاتسور تی،مج رتشیب لاح ره هب . 50

% زا

تتتسیز هب هتتتسباو )تتتسا یناهج تی،مج تخوتتس یارب بوچ اکتتش هب ًاتدمع هک تتتسا هدوت

یم ،کولرئس و گامار(دشاب 1996

.)

22 -Fridleifsson

(14)

دودح رد 98

هجیتن نبرک راشتنا دصرد زا هدافتسا شهاک .تسا یلیسف تخوس رسم ی

تخوس ف یاه هب یلیس هظحلام اباق روط ید رادقم یا

نبرک یم شهاک ار یدیلوت دیس کا .دهد

نیمخت رد لاتخا نیرتشیب عقاو رد هنیزه

و یریذپ سرتسد نوماریپ ،نبرک راشتنا لرتنک یاه

هن یزه نف ی آ یرو نف و دازآ نبرک یاه یروآ

رازبا و یژرنا هدزاب اث م( نبرک شهاک یاه

یم ) یژرنا تمافح .دشاب

یم راک نیا ه و )تهج همه زا( یژرنا رسم شهاک اب ه دناوت

لرتنک تهج شلات نیرتشیب ،رضاح لاح رد .دوش اصاح نیزگیاج یژرنا عبانم زا هدافتسا اب ییدولآ نیا یروانف یور اه

هتفرش یپ یاه یم رش تنم یرتمک نبرک هک تس ا یا

نبرک ای ،دننک

یمن دیلوت هتتتتسه دننام( دننک

نژوردیه ،یا یژرنا عبانم ای ییامری نیمز ،یداب ،یدیتتتشروخ ،ی

یروان ف یور و هدزاب رپ یژرنا زا هداف تتتتسا یور ای ،)ریذپ دی دج ت هن ارکتبم یاه

شهاک ی

ید دیتتسکا و ریذپدیدجت یژرنا عبانم .تتتسا زکرمتم ،یلیتتسف تخوتتس رتتسم یط رد نبرک

هدافتسا دروم لاکشا ( لودج رد نآ ی

1 - 3

،شابریمد( تسا هدش هکارا ) ب

2006 .)

لودج 1 - 3 هدافتسا دروم فلتخم لاکشا و یلصا ریذپدیدجت یژرنا عبانم : نآ ی

اه

هدافتسا دروم فلتخم لاکشا و یژرنا ایدبت یژرنا عبنم

ناوت دیلوت یبآقرب

یزای ،زیلوریپ ،ترارح و ناوت دیلوت

ضه ،یزاس )نردم اکش هب( سمویب

ترارح ،ناوت دیلوت ،یرهش ترارح

مری ِ نس ،یبآ ییامرینیمز

کشخ یدیشروخ یگناخ تسیس زپاذغ ،یدیشروخ نک

یدیشروخ یترارح یدیشروخ

بآ ،یترارح ناوت دیلوت ،کییاتلووتف نکمری

اه یقتسم یدیشروخ

پمپ ،یداب بایسآ ،یداب ناوت ،ناوت دیلوت

یداب یاه یداب

حرط

دراد دوجو یدایز رایسب یاه جاوما

،یدنبدس

دم و رزج نایرج دم و رزج

(15)

هار کی ریذپدیدجت یژرنا یطیحم رظن زا و هدوب کاپ اریز تس ا شخبدیون نیزگیاج اح

یب نییاپ حوطتتتس نینچمه ریذپ دی دج ت یژرنا عبان م .تتتتسا رطخ یاه زای زا یزیچان ای رت

هناخلی هدنیلاآ رگید و یا یم دیلوت ار اه

نامه و دننک نم اب دتتش هتتسیاقم ًلابق هک روط

یژرنا عبا

یم نیزگیاج یلیس ف ( لودج .دنوش

1 - 4 یناهج ریذپدیدجت یژرنا رس تخم حرش ) لاس ات ار

2040 یم ناشن لاس رد یناهج یژرنا دیلوت زا یمین ًابیرقت .دهد 2040

دهاوخ اهریذپدیدجت زا

اپورا ریذپدیدجت یژرنا نمجنا شرازی قبط رب( دوب ،23

2006 هدم ع .) نیب رد ه، تتتسوت نیرت

لاس یاه 2001 ات 2040 یژرنا رد ریذپدیدجت یژرنا دیلوت رد هدهاش م داب یژرنا و یرون یاه

.دش دهاوخ

لودج 1 - 4 لاس ات ار یناهج ریذپدیدجت یژرنا : 2040

یدلایم

2040 2030 2020 2010 2001

13.310 12.352 11.424 10.549 10.038 اک رسم

)تفن لدا،م نت نویلیم(

3.271 2.483 1.197 1.313 1/080 سمویب

358 341 309 266 22/7 گرزب یبآ قرب

493 333 186 86 43/2 ییامرینیمز

189 106 49 19 9/5 کچوک یبآ قرب

688 542 266 44 4/7 یداب

480 244 66 15 4/1 )یترارح( یدیشروخ

784 221 24 2 0/2 کیکاتلووتف

68 16 3 0/4 0/1 )یترارح قرب( یدیشروخ

20 3 0/4 0/1 0/05 ،جاوما ،دم و رزج( ایرد

)سوسنایقا

23 -European Renewable Energy Council

(16)

6.351 4.289 2.694 1.745 1.365 یژرنا عبانم اک ریذپدیدجت 7

/

47 37/7 23/6 16/6 13/6 یژرنا عبانم هس

ریذپدیدجت

1-3-1 تسیز یژرنا هدوت

تسیز ای سمویب حلاطصا

24هدوت هملک زا(

،ینانوی ی و تسیز ین،م هبBio

یان،م هبMaza

هنوی ،یزرواش ک تا،یاض ،هاتوک رمع اب یبوچ تلاوس حم ،بوچ رب دراد هراش ا )هدوت یاه

تا،یاتض ،ذغاک تا،یاتض ،یت،نتص یاهدنامتسپ ،هلافت ،یبوچ تا،یاتض ،هاتوک رمع اب یهایی یزبآ ناهایی ،فلع ،تادماج تسیز یکاروخ یاهدنیآرف تا،یاض ،هرا کاخ ،یرهش دماج ج ،یناویح تا،یاض و کبل

... و اه

تتتتسیز همه رب هدوت هدنز داوم ی

یم قلاطا ینیمز ی تتتتسیز .ددری

یژرنا ناونع هب هدوت

هریخذ ِیدیش روخ هلمج زا ،یهایی و یناویح داوم رد ییایمیش اکش هب هدش

سیفن ی و نیرت

عونتم تسیز .تسا نیمز یور رب یژرنا عبانم نیرت همه یارب هداس ًاتبسن حلاطصا کی هدوت

ی

کبلج و تلاوتتتسحم ،ناتخرد ،ناهایی زا هک تتتتسا یلآ داوم یم قتتتتشم اه

ازجا .دوتتتش

تسیز هراسع ،نینگیل ،زلولس همین ،زلولس اماش هدوت نیئتورپ ،اهدیپیل ،اه

،هداس یاهرکش ،اه

هتتتتساتتتشن نبرکوردیه ،بآ ،اه

زلولتتتس همین و زلولتتتس .تتتتسا تابیکرت رگید و رتتتتسکاخ ،اه

)زلولتتتسولوه(

رک عون ود ،25

تمتتتسق .دنراد یهجوت اباق شزرا هک دنتتتتشه ایوط تاردیهوب

لوکلوم رکش نودب عون اماش نینگیل یم اه

تس یز رگید لاکش ا و بوچ .دش اب زا یکی هدوت

تخوس و هدوب دوجوم ریذپدیدجت یژرنا عبانم یم هارف یزای و دماج ،عیام یاه

.دنک

24 -Biomass

25 -Holocellulose

(17)

August 2019

(18)

Title and Author:

Thermodynamic Analysis of the Application of Biodiesel to Cogeneration Using Organic Rankine Cycle / Javad Jannatkhah

Supervisor: Dr. Bahman najafi Graduation date:

Number of pages: 170 Abstract

Energy is a determining factor for the global economy blossom. Nowadays, near 80% of the entire energy obtained from fossil fuel is principally applied for transportation area. Due to the similar fuel attributes, biodiesel can be regarded as a replacement for diesel. In this study, it is aimed at producing four different biodiesel blends using sunflower oil, corn oil, canola oil, and restaurant waste oil by employing the Transesterification method. Energy and exergy analyses for pure diesel and four extracted biodiesel fuels were conducted operating a direct injection and four-cylinder in-line diesel engine with 3970 c.c. At 50%, and 100% engine load for the speed of 1700 and 2400 rpm. Brake specific fuel consumption, Energy parameters (Input energy, Brake thermal efficiency of the engine, Combustion efficiency, and Energy losses), and exergy parameters (Exergy destruction and exergy efficiency) were assessed. It was found that by increases in brake thermal efficiency, the brake-specific fuel consumption lowers. At 1700 rpm, B20 canola biodiesel blend has the lowest brake-specific fuel consumption and has the best efficiency. At 2400 rpm, B10 canola biodiesel blend presents the lowest fuel consumption and the highest efficiency. In the case of exergy analyses, B10 canola biodiesel shows the highest exergy efficiency in both engine speeds. And the canola biodiesel blends present the lowest exergy destruction in all engine states. A combined cooling, heating, and power generation system is proposed for the waste heat recovery of the four- stroke Diesel engine. To use the rejected heat of the exhaust gases a domestic water heater (DWH) for heating aims, Organic Rankine Cycle (ORC) for power generation, and an Ejector Refrigeration Cycle (ERC) for cooling aims is implemented. The Diesel engine is fed by different fuels and biofuels to drive the bottoming cycles. The produced biodiesel supplied to the Diesel engine in different engine load and speeds to evaluate the system performance from the energy and exergy viewpoints. The highest generated power for the total system is obtained in the case of sunflower biodiesel blend and B10 sample as the fuel. The maximum total system energy efficiency obtained when the canola B30 blend is applied in 100% load and 2400 rpm. Based on the obtained results, the exergy efficiency considerably increases in the case of biodiesel and diesel blends as the fuel compared to the pure diesel as the fuel. The best value of the exergy efficiency for the proposed combined heating, cooling, and power generation system obtained for canola biodiesel blend by 53.95% in the case of 100% load, 1700 rpm, and B10 blend.

Keywords: Diesel Engine, Biodiesel, Thermodynamic Analysis, Waste Heat Recovery, Organic Rankine Cycle, Cogeneration.

(19)

University of Mohaghegh Ardabili Faculty of Agriculture and Natural Resources

Department of Biosystem Engineering

Dissertation submitted in partial fulfillment for the degree of Doctor of Philosophy

In Biosystem Engineering – Renewable Energies

Title:

Thermodynamic Analysis of the Application of Biodiesel to Cogeneration Using Organic Rankine Cycle

By:

Javad Jannatkhah

Supervisor:

Dr. Bahman Najafi

Advisor:

Dr. Hadi Ghaebi

August 2019

Referensi

Dokumen terkait

ناونع و :روآدیدپ مان سررب ی ثات ری اهراتفر ی ردلق ی نامزاس ی لغش درکلمع رب ی نامزاس رد نانکراک اه ی تلود /ی میرک شوایس داژن داتسا نا امنهار : میهاربا بیبح رتکد روپ داتسا :رواشم

ناونع و :روآدیدپ مان / یرادلته رد نانکراک یلغش یاهراتفر و یتخانشناور هیامرس رب روهظون یربهر یاه کبس ریثات یدباع هیمس داتسا نا امنهار : یرون داژنرگسع رقاب رتکد داتسا :رواشم نا یتمعن

ناونع و :روآدیدپ مان ا زتنس لیمآوزی لاتاک روضح رد تاتسا روزی طانغم تارذونان یسی سکا دی نهآ / مارآ هدربتسد داتسا امنهار : ییازریم زورهب رتکد داتسا :رواشم هداز هلا تمعن یلع رتکد

ناونع و :روآدیدپ مان نامتخاس یبیرقت یکیمانید خساپ هبساحم یدلخ رصان / یعطق یبناج یاهراب هب یشرب راوید متسیس اب یاه داتسا نا امنهار : یدنق ماهلا رتکد داتسا :رواشم نا یزابهاش

ناونع و :روآدیدپ مان تیلوباتم و ییایمیشویب تازلف هب هدولآ کاخ طیارش رد زینشگ هیوناث یاه یمطاف هدیمح / نیگنس داتسا نا امنهار : نکدیفس همطاف ،روپ لیعامسا زورهب داتسا :رواشم نا هداز

مان يگداوناخ :وجشناد يفسوی :مان دیحو ناونع نایاپ :همان هداس کینومراه عباوت زا بیرقت يگژیو کی يسررب دیتاسا داتسا :امنهار یلابقا نیرسن رتکد دیتاسا داتسا :رواشم قح مظاک رتکد

ناونع و :روآدیدپ مان هبل رب عقاو یپ یربراب تیفرظ نییعت یلدب دماح / هدش حلسم یناوریش ی داتسا نا امنهار : ایروا دحا داتسا :رواشم نا مدقم ییاضر دازرف خیرات :عافد دادعت حفص :تا 53

ناونع نایاپ :روآدیدپ مان / همان لدم یزاس هنهپ و یدنب سپات لدم زا هدافتسا اب هلزلز رطخ سی زاف ی :دروم هاشنامرک رهش / دنمعراز ارهز داتسا امنهار : رتکد یددم لیقع داتسا :رواشم