ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ Phone: Fax: Θεσσαλονίκη, 31 Μαίου 2010 ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ URL: ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ Α. Καραγιαννίδης, Π. Σαμαράς, I. Κάρμαλης και Π. Παπάς ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΜΑΙΟΣ 2010

2 Α. ΓΕΝΙΚΑ Σε εργαστηριακό δικύλινδρο κινητήρα πετρελαίου ενσωματωμένο σε πέδη δινορευμάτων διεξήχθησαν δοκιμές για τον ενεργειακό και περιβαλλοντικό χαρακτηρισμό ανανεώσιμου καυσίμου. Συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκε βιοκαύσιμο (βιοντήζελ), το οποίο αναμίχθηκε με ελαφρύ πετρέλαιο diesel σε αναλογίες 7% κατ όγκο, 20% κατ όγκο. Οι μετρήσεις έγιναν σε καύσιμο περιεκτικότητας 7% βιοντήζελ και 93% πετρέλαιο, 20% βιοντήζελ και 80% πετρέλαιο, 100% βιοντήζελ και 100% πετρέλαιο. Τα χαρακτηριστικά μεγέθη που μετρήθηκαν και αξιολογήθηκαν από το πείραμα, σε ό,τι αφορά τα προϊόντα της καύσης (καυσαέρια) για τα διάφορα είδη καυσίμων είναι: Η περιεκτικότητα επί τις εκατό κατ όγκο του διοξειδίου του άνθρακα ( 2 ) Της περιεκτικότητας του μονοξειδίου του άνθρακα () σε Της περιεκτικότητας του σε Της περιεκτικότητας SO 2 σε Της περιεκτικότητας x σε Της περιεκτικότητας x rel σε mg/m 3 Καθώς και των άκαυστων υδρογονανθράκων CxHy Τα χαρακτηριστικά μεγέθη που μετρήθηκαν και αξιολογήθηκαν από το πείραμα, σε ό,τι αφορά την ισχύ και την ειδική κατανάλωση του κινητήρα για τα διάφορα είδη καυσίμων είναι: Η ροπή στρέψης M d συναρτήση των στροφών Η πραγματική ισχύς (Ne) του κινητήρα σε kw για τους διάφορους τύπους καυσίμων Την ειδική κατανάλωση Εk του κινητήρα σε gr/kwh για τους διάφορους τύπους καυσίμων Η διορθωμένη πραγματική ισχύς Νes του κινητήρα για τους διάφορους τύπους καυσίμων σύμφωνα με το DIN Επίσης μετρήθηκαν οι πυκνότητες των διαφόρων τύπων καυσίμων σύμφωνα με τη μέθοδο που βασίζεται στις γενικές οδηγίες της διαδικασίας ελέγχου ASTM και Ι.P (Institute of Petroleum), καθώς και η Θερμογόνος Δύναμη των διαφόρων τύπων καυσίμων.

3 Β. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ-ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας των στην έξοδο του κινητήρα, αλλά και της πραγματικής κατανάλωσης του κινητήρα καθώς και της ανάλυσης των μετρήθηκαν τα εξής μεγέθη: εξόδου ( 0 C) αέρα ( 0 C) Κατ όγκο συγκέντρωση οξυγόνου Ο 2 εκφρασμένη % Κατ όγκο συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα εκφρασμένη % Κατ όγκο συγκέντρωση μονοξειδίου του άνθρακα εκφρασμένη σε Κατ όγκο συγκέντρωση μονοξειδίου του αζώτου ΝΟ εκφρασμένη σε Κατ όγκο συγκέντρωση διοξείδιο του θείου SO 2 εκφρασμένη σε Κατ όγκο συγκέντρωση οξειδίων του αζώτου x εκφρασμένη σε Τη σχετική συγκέντρωση μάζας οξειδίων του αζώτου εκφρασμένη σε mg/m 3 Την κατ όγκο συγκέντρωση άκαυστων υδρογονανθράκων CxHy εκφρασμένη σε. Για την μέτρηση των παραπάνω μεγεθών χρησιμοποιήθηκε ο ηλεκτρονικός αναλυτής Madur GA-40 plus. O συγκεκριμένος αναλυτής είναι εφοδιασμένος με 6 ηλεκτροχημικούς αισθητήρες (O 2,,, x, SO 2, CxHy) με δυνατότητες μέτρησης των παρακάτω συγκεντρώσεων αερίων: 1. Οξυγόνου 2. Μονοξειδίου του άνθρακα 3. Μονοξειδίου του αζώτου 4. Διοξειδίου του αζώτου 5. Υδρογονάνθρακες Με εξαίρεση το διοξείδιο του άνθρακα, η συγκέντρωση του οποίου υπολογίζεται με βάση τις μετρούμενες ποσότητες, όλα τα άλλα αέρια μετριούνται με ξεχωριστούς αισθητήρες. Οι συγκεντρώσεις του Ο2 και του 2 εκφράζονται πάντα σε % κατ όγκο συγκέντρωση. Οι συγκεντρώσεις των άλλων αερίων εκφράζονται σε τρείς μορφές. Κατ όγκο συγκέντρωση Συγκέντρωση μάζας σε κανονικές συνθήκες (mg/m 3 ) Συγκέντρωση μάζας σύμφωνα με την συγκέντρωση του Ο 2 στα καυσαέρια (mg/m 3 )

4 Οι αισθητήρες που μετρούν την αέρια σύσταση είναι οι εξής: Αισθητήρας οξυγόνου (Ο 2 ) Αισθητήρας μονοξειδίου του άνθρακα () Αισθητήρας μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) Αισθητήρας διοξειδίου του αζώτου (ΝΟ 2 ) To όργανο είναι εφοδιασμένο με αισθητήρες θερμοκρασίας ως ακολούθως: Ni-Cr-Ni ή PtRh-Pt θερμοζεύγος ενσωματωμένο με ακροδέκτη αερίου για μέτρηση θερμοκρασίας της πηγής αερίου. Pt 500 αισθητήρας θερμοκρασίας για διόρθωση της θερμοκρασίας του ψυχρού άκρου του θερμοζέυγους, ενσωματωμένο στο φις του καλωδίου του ακροδέκτη. Pt 500 αισθητήρας θερμοκρασίας για μέτρηση θερμοκρασίας συνδεδεμένος στην υποδοχή TEMP 1. Εκτός απ αυτούς υπάρχουν και οι ακόλουθοι αισθητήρες μέτρησης στο σύστημα: Δύο κανάλια μέτρησης DC ή αργά μεταβαλλόμενων τάσεων στην κλίμακα ± 20 V με αντίσταση εισόδου > 100 kω. Δύο κανάλια μέτρησης DC ή αργά μεταβαλλόμενου ηλεκτρικού ρεύματος στην κλίμακα των ± 20 ma με αντίσταση εισόδου <100 Ω. Για την μέτρηση της πραγματικής ισχύος του κινητήρα, της ειδικής κατανάλωσης του καυσίμου και της διορθωμένης πραγματικής ισχύος του κινητήρα, χρησιμοποιήθηκε δικύλινδρος εργαστηριακός πετρελαιοκινητήρας ενσωματωμένος σε πέδη δινορευμάτων. Στην περίπτωση της πέδης με δινορεύματα έχουμε αντικατάσταση των δυνάμεων τριβής σε δινορεύματα. Η αρχή λειτουργίας της πέδης δινορευμάτων βασίζεται στο ότι οι μαγνητικές γραμμές των μαγνητών διέρχονται μέσα από το μέταλλο του σφονδύλου ώστε να επάγονται δινορεύματα και να αλλάζει συνεχώς η πολικότητα των διερχομένων από τους μαγνήτες μερών του σφονδύλου. Παράλληλα με τα παραπάνω εμφανίζεται και το φαινόμενο της υστέρησης. Στις πέδες με δινορεύματα έχουμε πολύ καλή δυνατότητα ρύθμισης του φορτίου, που μπορεί να μεταβληθεί με ανάλογη μεταβολή του ρεύματος μαγνήτισης αλλά και του διάκενου, που υπάρχει μεταξύ των μαγνητών και του περιστρεφόμενου σφονδύλου. Η δυνατότητα αυτή είναι τέτοια, που επιτρέπει χωρίς αποσύνδεση της πέδης, τη ρύθμιση από το χωρίς φορτίο μέχρι τη με πλήρη φορτίο λειτουργία της κινητήριας μηχανής. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα που χρησιμοποιήθηκε για τις μετρήσεις είναι τα εξής:

5 4-χρονος πετρελαιοκινητήρας PETTER 1620 Διάμετρος εμβόλου D=96.80 mm Διαδρομή εμβόλου S=110.0 mm Αριθμός κυλίνδρων Ζ=2 Σχέση συμπίεσης ε=17.5:1 n max =2000

6 Γ.1 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟ DIESEL Μετρήσεις για καύσιμο 100 % Diesel Αριθμός επαναλήψεων 3 Γ. ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ 1 η ΜΕΤΡΗΣΗ Ο 2 (%) 2(%) CH 4 SO 2 X Xrel ,64 4, ,32 118,7 21, ,07 3, ,29 109, , , , ,28 4, ,69 114, ,22 4, ,66 117, ,77 4, ,39 122, ,77 3, ,04 118,8 21, ,7 3, ,99 122, ,19 3, ,4 127, ,9 3, , , ,96 3, ,2 136,2 21, ,79 3, , , ,92 2, ,91 124,1 21, ,09 2, ,33 123,5 21, ,83 1, ,87 118,7 21, ,05 1, ,2 21, ,09 1, ,9 21, ,22 1, ,3 21, ,61 0, ,4 21, ,9 1, ,1 21,5

7 Ο2 (%) 2 (%) 2 η ΜΕΤΡΗΣΗ X Xrel Περίσσ εια αέρα (λ) Θερμοκ ρασία καυσαε ρίων ,13 4, ,6 111,1 22, ,81 3, ,07 103,8 22, ,29 4, ,7 107,5 22, ,52 3, ,86 105,2 22, ,35 4, ,74 110,9 22, ,14 4, ,61 118,6 22, ,57 3, ,9 124,5 22, ,94 3, ,18 120,2 22, ,71 3, ,3 22, ,04 3, ,27 128,8 22, ,46 3, ,67 127,4 22, ,52 3, , , ,27 2, ,68 126, ,97 2, ,03 128,8 23, ,77 1, ,63 129,8 23, ,16 1, , ,63 0, , ,63 0, ,3 23, ,42 1, , ,38 1, ,2

8 3η ΜΕΤΡΗΣΗ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,83 4, ,42 120,7 23, ,9 3, ,15 109,6 23, ,45 4, ,81 109,5 23, ,44 4, ,8 109,8 23, ,32 4, ,72 108,9 23, ,46 4, ,81 113,5 23, ,34 4, ,73 117,5 23, ,49 4, ,84 124,8 23, ,68 3, ,98 120,8 23, ,99 3, ,22 126,8 23, ,05 3, ,28 132,8 23, ,62 3, ,84 127,7 23, , ,31 131,5 23, ,41 1, ,24 126,6 23, ,73 1, ,45 128,5 23, ,11 1, ,7 23, ,06 1, ,8 23, ,42 11, , ,97 1, ,2 23, ,02 1, ,9 23,4

9 ΜΕΣΕΣ ΤΙΜΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,87 4,47 0, ,67 1,00 235, ,45 116,83 22, ,93 3,69 0, ,33 0,00 205, ,17 107,50 22, ,25 4,19 0, ,00 0,00 229, ,68 110,67 22, ,41 4,07 0, ,33 0,00 233, ,78 109,77 22, ,30 4,16 0, ,33 0,00 245, ,71 112,53 22, ,12 4,28 0, ,33 0,00 261, ,60 118,07 22, ,56 3,96 0, ,00 0,00 255, ,89 120,27 22, ,71 3,85 0, ,67 0,00 258, ,00 122,43 22, ,86 3,74 0, ,33 0,00 263, ,13 125,10 22, ,98 3,66 0, ,33 0,00 264, ,21 130,20 22, ,16 3,52 0, ,00 0,00 263, ,38 132,13 22, ,64 3,17 0, ,00 0,00 245, ,86 130,90 22, ,40 2,61 0, ,33 0,00 210, ,97 127,47 22, ,16 2,05 0, ,00 0,00 170, ,53 126,30 22, ,78 1,60 0, ,33 0,00 131, ,65 125,67 22, ,11 1,36 0, ,00 0,00 109, ,00 122,63 22, ,26 1,24 0, ,33 0,00 97, ,00 124,57 22, ,42 4,45 0, ,67 0,00 89, ,00 116,87 22, ,33 1,19 0, ,33 0,00 96, ,00 121,20 22, ,10 1,36 0, ,00 0,00 111, ,00 121,00 22,70

10 Γ.2 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟ 7% BIONΤΗΖΕΛ 93% ΕΛΑΦΡΥ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ Μετρήσεις για καύσιμο 7 % ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ 93% ΕΛΑΦΡΥ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ Αριθμός επαναλήψεων 3 1ηΜΕΤΡΗΣΗ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,17 3, ,39 109,2 25, ,95 3, ,18 110,4 25, ,22 3, ,43 114,6 25, ,41 3, ,61 111,6 25, ,22 4, ,66 122,5 25, ,91 3, ,16 122,9 25, ,85 3, ,11 133,1 25, ,18 3, ,39 132,9 25, ,32 3, ,53 141, ,43 3, ,64 143,1 25, ,49 2, ,06 132,2 25, ,25 1, ,78 91, ,07 2, ,26 136, ,38 1, , ,28 1, , ,52 1, , ,13 1, , ,48 1, ,4 26, ,14 1, ,8 26, ,07 1, ,5 26,6

11 2ηΜΕΤΡΗΣΗ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,06 5, ,04 127,1 17, ,68 4, ,34 121,8 17, ,33 4, ,73 11,4 17, ,37 4, , , ,38 4, ,19 118,5 18, ,01 5, ,02 125,2 18, ,26 4, ,13 126,6 18, ,39 4, ,2 129,5 18, ,01 5, ,02 135,8 18, ,44 4, ,22 136, ,42 4, ,21 140, ,8 4, ,41 138, ,64 3, ,95 132,5 19, ,16 3, ,38 130,4 19, ,75 3, ,98 131,7 19, ,79 3, ,03 127,8 19, ,04 2, ,37 126,7 19, ,59 2, ,23 122,5 19, ,79 2, ,64 120,7 19, ,33 2, ,79 120,5 19,8 3η ΜΕΤΡΗΣΗ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,85 5, ,95 117, ,5 4, ,25 124,3 20, ,48 4, ,24 111,8 20, ,28 4, ,14 111,5 20, ,1 5, ,06 115,5 20, ,25 4, ,12 120,6 20, ,1 5, ,06 121,4 20, ,2 4, ,1 126,6 20, ,65 4, , , ,87 4, ,45 126,1 20, ,6 4, ,3 131,9 20, ,27 4, ,68 126,8 20, , ,23 126,7 20, ,61 3, ,83 122,2 20, ,31 2, ,75 115,2 20, ,51 2, ,09 124,3 20, ,38 1, ,15 97,8 20, ,05 2, ,23 95, ,37 2, ,86 112, ,8 3, ,05 120,8 21,3

12 ΜΕΣΕΣ ΤΙΜΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,03 4, ,33 22,00 234, ,46 118,00 21, ,04 4, ,33 19,00 222, ,59 118,83 21, ,34 4, ,33 10,67 217, ,80 79,27 21, ,02 4, ,00 6,67 232, ,64 113,70 21, ,57 4, ,67 0,33 258, ,30 118,83 21, ,72 4, ,00 0,00 261, ,43 122,90 21, ,74 4, ,00 0,00 269, ,43 127,03 21, ,92 4, ,67 0,00 271, ,56 129,67 21, ,99 4, ,67 0,00 274, ,63 134,40 21, ,25 4, ,00 0,00 278, ,77 135,27 21, ,50 4, ,67 0,00 289, ,19 134,80 21, ,11 3, ,33 0,00 265, ,96 119,03 21, ,57 3, ,33 0,00 239, ,15 131,83 21, ,38 2, ,33 0,00 200, ,74 117,17 22, ,78 2, ,67 0,00 174, ,24 126,83 22, ,94 2, ,67 0,00 170, ,37 129,90 22, ,18 2, ,33 0,00 161, ,17 119,27 22, ,37 1, ,67 0,00 147, ,15 117,60 22, ,10 2, ,33 0,00 166, ,83 121,30 22, ,73 2, ,00 0,00 186, ,28 123,93 22,57

13 Γ.3 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟ 20% BIONΤΗΖΕΛ 80% ΕΛΑΦΡΥ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ Μετρήσεις για καύσιμο 20 % ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ 80% ΕΛΑΦΡΥ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟ Αριθμός επαναλήψεων ηΜΕΤΡΗ ΣΗ Ο2 (%) 2( %) CH 4 pp m ( ) ( ) (pp m) X (pp m) Xr el (mg/m 3) Περίσσ εια Θερμοκρα σία καυσαερίω ν 14,4 2 4, , ,4 Θερμοκρασ ία περιβάλλον τος 15,9 3 3, ,17 96,9 16, ,5 4, ,84 99,6 16, ,9 1 3, ,16 100,1 16, ,5 7 3, ,9 100,7 16, ,3 3 4, ,73 106,7 16, ,5 6 3, ,89 115, ,9 9 3, ,22 116,6 17, ,7 9 3, ,06 122,5 17, ,0 5 3, ,28 128,8 17, ,0 2 2, ,33 117,4 17, ,4 5 2, ,99 110,5 17, ,2 1 2, ,66 118, ,3 8 1, ,4 18, ,0 1 0, ,4 18, ,1 0, ,6 18, ,2 8 0, ,1 18, ,5 4 0, ,1 18, ,2 8 0, ,7 18, ,8 6 0, ,8 18,9

14 2η ΜΕΤΡΗΣΗ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,98 5, , , ,09 4, ,57 111,1 25, ,46 4, ,81 106,2 25, ,03 4, ,54 107,7 25, ,7 4, ,36 116,7 25, ,09 4, ,57 115,7 25, ,25 4, ,68 123,9 25, ,35 4, ,74 127,1 25, ,32 4, ,72 131,9 25, ,96 3, ,2 133,4 25, ,05 3, ,28 134,9 25, ,14 2, ,5 131,1 25, ,11 2, ,37 131, ,48 1, ,9 26, ,87 0, ,6 26, ,89 0, ,5 26, ,28 0, ,5 26, ,31 0, ,6 26, ,32 0, ,7 26, ,28 0, ,8 26,6 3ηΜΕΤΡΗΣΗ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,09 4, ,57 117,7 26, ,56 5, ,84 125,8 26, ,27 4, ,68 114,8 26, ,01 4, , , ,61 4, ,29 116,8 26, ,54 4, ,27 124,3 26, ,28 4, , , ,84 3, ,1 125,1 26, ,46 4, ,81 130,5 26, ,1 3, , , ,14 3, ,38 138, ,76 3, , ,48 1, ,46 132, ,5 1, ,7 27

15 ,64 0, ,7 26, ,2 0, , ,26 0, ,2 27, ,08 0, , ,29 0, , ,38 0, ,1 27,1 ΜΕΣΕΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,50 4,74 0, ,00 23,33 236, ,26 111,23 22, ,86 4,48 0, ,67 19,00 232, ,53 111,27 22, ,41 4,08 0, ,67 13,00 211, ,78 106,87 22, ,32 4,14 0, ,00 6,00 226, ,74 107,27 22, ,96 4,40 0, ,33 3,33 243, ,52 111,40 22, ,99 4,38 0, ,67 1,00 253, ,52 115,57 22, ,36 4,11 0, ,33 0,00 248, ,75 121,50 23, ,73 3,84 0, ,67 0,00 241, ,02 122,93 23, ,52 3,99 0, ,33 0,00 258, ,86 128,30 23, ,04 3,61 0, ,00 0,00 241, ,26 132,73 23, ,40 3,34 0, ,67 0,00 219, ,66 130,27 23, ,12 2,82 0, ,00 0,00 198, ,50 126,33 23, ,27 1,97 0, ,00 0,00 138, ,83 127,73 23, ,45 1,10 0, ,67 0,00 80, ,00 119,67 23, ,84 0,81 0, ,33 0,00 61, ,00 119,90 23, ,06 0,65 0, ,00 0,00 49, ,00 118,63 23, ,27 0,50 0, ,33 0,00 39, ,00 109,93 24, ,31 0,47 0, ,33 0,00 38, ,00 91,50 24, ,30 0,48 0, ,33 0,33 38, ,00 106,00 24,10

16 Γ.4 ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟ 100% BIONΤΗΖΕΛ Μετρήσεις για καύσιμο 100 % ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ Αριθμός επαναλήψεων 3 1ηΜΕΤΡΗΣΗ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,31 4, ,71 115,5 17, ,37 3, ,57 94,6 17, ,51 2, ,09 87,7 17, ,05 3, ,28 98,2 17, ,86 3, ,12 95,4 17, ,74 3, ,02 110,2 17, ,83 3, ,1 105,6 17, ,87 3, ,13 113,4 17, ,42 3, ,62 114,2 17, ,98 2, ,27 133,5 17, ,07 2, ,4 137,6 18, ,04 2, ,2 116,1 18, ,4 1, ,24 107,8 18, ,06 1, ,3 18, ,41 1, ,4 18, ,87 0, , ,82 0, ,1 19, ,44 1, ,2 19, ,46 1, ,3 19, ,19 1, ,1 19,2

17 2η ΜΕΤΡΗΣΗ Ο2 (%) 2(%) X Xrel Θερμοκρ ασία καυσαερί ων (0C) tg Θερμοκρ ασία περιβάλλ οντος ,06 4, ,56 112,4 19, ,33 4, ,73 107,1 19, ,47 4, , , ,32 4, ,73 113,8 19, ,97 4, ,5 118,6 20, ,77 4, , , ,19 4, ,64 128,5 20, ,4 2, ,9 78,6 20, ,09 4, ,57 136,8 20, ,37 4, ,76 140,3 20, ,78 3, ,05 141,8 20, ,58 3, ,8 136, ,49 2, ,06 127, ,35 1, ,06 125,2 21, ,84 1, ,94 123,2 21, ,05 1, ,9 21, ,13 1, ,3 21, ,32 1, ,4 22, ,46 1, ,4 22, ,4 1, ,6 22,3 3ηΜΕΤΡΗΣΗ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,54 4, ,27 117,3 22, ,2 4, ,64 112,8 22, ,35 4, ,74 108,9 22, ,4 4, ,2 117, ,67 4, , , ,01 125, ,95 4, ,49 126,5 23, ,46 4, ,81 126,5 23, ,07 4, ,56 133,3 23, ,58 3, ,9 134,4 23, ,89 3, ,14 132,1 23,7

18 ,55 3, ,77 135,9 23, ,45 1, , ,07 1, ,9 24, ,2 1, , ,38 1, ,3 24, ,87 0, ,9 24, ,81 0, ,7 24, ,95 0, ,1 24, ,87 0, ,5 ΜΕΣΕΣΜΕΤΡΗΣΕΙΣ Ο2 (%) 2(%) X Xrel ,97 4,40 0, ,67 38,00 231, ,51 115,07 20, ,63 3,91 0, ,00 35,00 211, ,98 104,83 20, ,11 3,56 0, ,00 26,33 191, ,55 102,20 20, ,26 4,18 0, ,67 22,67 233, ,74 109,73 20, ,17 4,26 0, ,67 14,00 244, ,65 110,33 20, ,84 4,49 0, ,33 9,33 271, ,47 119,97 20, ,32 4,13 0, ,67 5,67 257, ,74 120,20 20, ,24 3,46 0, ,00 3,00 225, ,61 106,17 20, ,53 3,99 0, ,33 2,00 265, ,92 128,10 20, ,98 3,66 0, ,33 0,33 253, ,31 136,07 20, ,25 3,46 0, ,67 0,00 247, ,53 137,17 20, ,06 2,86 0, ,00 0,00 209, ,59 129,43 21, ,11 2,08 0, ,33 0,00 154, ,56 117,67 21, ,83 1,56 0, ,67 0,00 111, ,02 118,47 21, ,15 1,32 0, ,33 0,00 99, ,65 115,60 21, ,43 1,11 0, ,67 0,00 85, ,00 118,53 21, ,61 0,99 0, ,33 0,33 72, ,00 116,43 21, ,52 1,05 0, ,67 0,67 83, ,00 114,77 21, ,62 0,98 0, ,00 1,33 75, ,00 115,93 21, ,49 1,07 0, ,33 1,33 81, ,00 113,23 22,00 Γ.5 ΠΥΚΝΟΤΗΤΕΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ASTM Καύσιμο 7% βιντηζελ 93 % ντιζελ ρ= gr/ml Καύσιμο 20% βιοντηζελ 80% ντιζελ ρ=0,8527 gr/ml Καύσιμο 100% βιοντηζελ ρ= gr/ml Γ.6 ΘΕΡΜΟΓΟΝΟΣ ΔΥΝΑΜΗ ΚΑΥΣΙΜΩΝ Καύσιμο 7% βιντηζελ 93 % ντιζελ Η= MJ/kgr Καύσιμο 20% βιοντηζελ 80% ντιζελ H= MJ/kgr Καύσιμο 100% βιοντηζελ H= MJ/kgr Γ.7 ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΙΞΩΔΕΣ ΚΑΥΣΙΜΩΝ Καύσιμο 7% βιντηζελ 93 % ντιζελ v=5.9 mm 2 /s Καύσιμο 20% βιοντηζελ 80% ντιζελ v=6,06 mm 2 /s

19 % 2 Καύσιμο 100% βιοντηζελ v=7.54 mm 2 /s 5,00 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ % 2 ΣΤΑ ΚΑΥΣΑΕΡΙΑ 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, % DIESEL 7% BIOD 20% BIOD 100% BIOD Πολυωνυμική (100% DIESEL) Πολυωνυμική (7% BIOD) Πολυωνυμική (20% BIOD) Πολυωνυμική (100% BIOD) Διάγραμμα 1 περιεκτικότητα % 2 των μετρηθέντων καυσίμων

20 7000 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ σε ΣΤΑ ΚΑΥΣΑΕΡΙΑ % DIESEL 7% BIOD 20% BIOD 100% BIOD Πολυωνυμική (100% DIESEL) Πολυωνυμική (7% BIOD) Πολυωνυμική (20% BIOD) Πολυωνυμική (100% BIOD) Διάγραμμα 2 περιεκτικότητα σε των μετρηθέντων καυσίμων

21 300,00 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΝΟ ΣΕ ΣΤΑ ΚΑΥΣΑΕΡΙΑ 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0, % DIESEL 7% BIOD 20% BIOD 100% BIOD Πολυωνυμική (100 % DIESEL) Πολυωνυμική (7% BIOD) Πολυωνυμική (20% BIOD) Πολυωνυμική (100% BIOD) Διάγραμμα 3 περιεκτικότητα ΝO σε των μετρηθέντων καυσίμων 45 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΤΑ ΚΑΥΣΑΕΡΙΑ % DIESEL 7% BIOD 20% BIOD 100% BIOD Πολυωνυμική (100% DIESEL) Πολυωνυμική (7% BIOD) Πολυωνυμική (20% BIOD) Πολυωνυμική (100% BIOD) Διάγραμμα 4 περιεκτικότητα SO 2 σε των μετρηθέντων καυσίμων

22 X rel mg/m3 X 350,00 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΝΟΧ ΣΕ ΣΤΑ ΚΑΥΣΑΕΡΙΑ 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0, % DIESEL 7% BIOD 20% BIOD 100% BIOD Πολυωνυμική (100% DIESEL) Πολυωνυμική (7% BIOD) Πολυωνυμική (20% BIOD) Πολυωνυμική (100% BIOD) Διάγραμμα 5 περιεκτικότητα X σε των μετρηθέντων καυσίμων 2500 ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΝΟΧ rel ΣΕ mg/m % DIESEL 7% BIOD 20 % BIOD 100 % BIOD Πολυωνυμική (100 % DIESEL) Πολυωνυμική (7% BIOD) Πολυωνυμική (20 % BIOD) Πολυωνυμική (100 % BIOD) Διάγραμμα 6 περιεκτικότητα X rel σε mg/m 3 των μετρηθέντων καυσίμων

23 Δ. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Σύμφωνα με την ανάλυση καύσης των διαφόρων τύπων καυσίμων που μετρήθηκαν, διαπιστώθηκαν τα εξής: Η κατ όγκο συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα 2 για τη λειτουργία του κινητήρα στις υψηλές στροφές είναι μικρότερη για το καύσιμο 20% BIO-80%DIESEL. Το ίδιο ισχύει και για το εύρος των μέσων στροφών και μόνο στις χαμηλές (1000 και 1050 ) είναι υψηλότερη των άλλων τύπων καυσίμων. Σε ό,τι αφορά την κατ όγκο συγκέντρωση μονοξειδίου του άνθρακα για τη λειτουργία του κινητήρα στις υψηλές στροφές, αυτή είναι μικρότερη για το καύσιμο 20% BIO-80%DIESEL. Πολύ κοντά στο 20% BIO-80%DIESEL είναι το 100% BIODIESEL. Το καύσιμο 100% BIODIESEL έχει σε όλο το εύρος λειτουργίας του κινητήρα τις μικρότερες κατ όγκο συγκεντρώσεις μονοξειδίου του άνθρακα. Τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις μονοξειδίου του άνθρακα παρουσιάζει το καύσιμο 7% BIO-93%DIESEL. Το ίδιο παρατηρείται και στην κατ όγκο συγκέντρωση μονοξειδίου του αζώτου εκφρασμένο σε. (βλ.διαγ3). Σε ότι αφορά την κατ όγκο συγκέντρωση διοξειδίου του θείου SO 2, εδώ παρατηρείται η μεγαλύτερη συγκέντρωση σε όλο το εύρος λειτουργίας του κινητήρα στο καύσιμο 100% BIODIESEL και αμέσως μετά στο καύσιμο 20% BIO-80%DIESEL και στο 7% BIO-93%DIESEL. Το χαρακτηριστικό είναι ότι στα προαναφερόμενα καύσιμα, οι υψηλές συγκεντρώσεις είναι στις πολύ χαμηλές στροφές και ακολούθως μηδενίζονται (βλ.διαγ.4). Συνεπώς μπορούμε να πούμε ότι στο μεγαλύτερο εύρος λειτουργίας του κινητήρα η συγκέντρωση SO 2 είναι μηδενική για όλα τα προαναφερόμενα καύσιμα. Σε ό,τι αφορά τα οξείδια του αζώτου X, παρατηρούμε ότι για τη λειτουργία του κινητήρα στις υψηλές στροφές το καύσιμο 20% BIO-80%DIESEL παρουσιάζει τις μικρότερες κατ όγκο συγκεντρώσεις σε σύγκριση με τους άλλους τύπους καυσίμων. Σταθερά και σε όλο το εύρος λειτουργίας του κινητήρα έχουμε για το καύσιμο 20% BIO-80%DIESEL τις μικρότερες κατ όγκο συγκεντρώσεις οξειδίων του αζώτου. Αξίζει να παρατηρήσουμε ότι τις υψηλότερες συγκεντρώσεις παρουσιάζει το καύσιμο 7% BIO-93%DIESEL. Το καύσιμο 100% BIODIESEL παρουσιάζει τις αμέσως μετά το 20% BIO-80%DIESEL καλύτερες συγκεντρώσεις. Σε ό,τι αφορά τη συγκέντρωση μάζας οξειδίων του αζώτου εκφρασμένη σε mg/m 3 παρατηρούμε ότι σε όλο το εύρος λειτουργίας του κινητήρα, τις καλύτερες τιμές παρουσιάζουν τα καύσιμα 7% BIO-93%DIESEL και 20% BIO-80%DIESEL. Τέλος σε όλες τις μετρήσεις και για όλα τα καύσιμα οι άκαυστοι υδρογονάνθρακες CxHy είναι μηδέν. Συμπερασματικά μπορούμε να πούμε ότι την καλύτερη περιβαλλοντική συμπεριφορά παρουσιάζει το καύσιμο 20% BIO-80%DIESEL.