İçten yanmalı motorlarda atık ısı geri kazanımı için R134a ve R245fa gazlarının rankine çevrimi analizlerinin AVL cruıse™ M ile yapılması

İçten yanmalı motorlarda harcanan yakıt enerjisinin yalnızca bir bölümü faydalı işe dönüşürken özellikle soğutma suyu ve egzoz gazları yoluyla önemli miktarda enerji kaybı gerçekleşir. Hem mobil hem de sabit içten yanmalı motor kullanılan sistemlerde bu atık ısıl enerji bir Rankine çevrimli ısı makinesi kullanılarak faydalı işe dönüştürülebilir ve önemli avantajlar söz konusu olur. Soğutma suyu ile atılan enerji düşük sıcaklıklı kaynağa sahipken egzoz gazları yoluyla enerji geri kazanımı potansiyeli, yüksek sıcaklık sayesinde daha yüksektir. Her iki kaynaktan eş zamanlı enerji geri kazanımı için farklı iş akışkanları kullanımı gerekmektedir çünkü iş akışkanları kaynak ve kuyu sıcaklıklarından doğrudan etkilenmektedir. Bu çalışmada soğutma suyundan enerji geri kazanımı için R134a ve egzoz gazlarından enerji geri kazanımı için R245fa kullanılmış ve AVL CRUISE™ M programında oluşturulan Rankine çevrim modeli ile kaynak sıcaklığı ve iş akışkan debisinin çevrim performansına etkileri incelenmiştir. Egzoz gazlarından geri kazanım uygulaması için üç farklı kaynak sıcaklığı 450, 500 ve 550°C ve iş akışkanı debisi 12, 14 ve 16 l/dk olmak üzere toplam dokuz durumda analizler yapılmıştır. Benzer şekilde soğutma suyundan geri kazanım uygulaması için kaynak sıcaklıkları ve iş akışkanı debisi sırasıyla 80, 90 ve 100°C ve 2, 2.5 ve 3 l/dk seviyesinde tutularak dokuz farklı durum oluşturulmuş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çalışma sonuçları atık ısıdan enerji geri kazanımı sistemlerinde kaynak sıcaklığına göre iş akışkanının debisinin seviyesinin sistem performansını önemli seviyede etkilediği göstermiştir.