Обзор применения энергетических установок на основе органического цикла Ренкина в морском транспорте

Дизельные двигатели являются, безусловно, наиболее распространённым средством движения судов. По оценкам, около половины энергии, содержащейся в потребляемом ими топливе, рассеивается в виде низкопотенциального тепла. Технология органического цикла Ренкина представляет собой хорошо освоенное решение для преобразования тепловой энергии, получаемой при сжигании биомассы, из геотермальных резервуаров и из отходящего тепла промышленных процессов. Однако её экономическая целесообразность для применения на морском транспорте ещё не доказана. Цель настоящей работы — оценить потенциал использования установок на основе органического цикла Ренкина для утилизации отходящего тепла на судах. Подходящие типы судов и источники тепла двигателей определяются посредством оценки общего количества утилизируемой энергии. Анализируются различные схемы циклов, рабочие тела, компоненты и стратегии управления. Также оцениваются экономическая целесообразность и возможность интеграции установок на борту. Определён ряд направлений научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, необходимых для решения проблем, ограничивающих широкое применение этой технологии на эксплуатируемых судах и судах новой постройки. Результаты показывают, что установки на основе органического цикла Ренкина, утилизирующие тепло выхлопных газов двигателей, работающих на малосернистом топливе, могут обеспечить экономию топлива от 10% до 15%.