Yenilenebilir Enerji Kullanan İki Aşamalı Bir Organik Rankine Çevriminin Ekserji Analizi

Bu çalışmada, Mühendislik Denklem Çözücü programı (EES) kullanılarak çift aşamalı bir Organik Rankine Çevriminin (ORC) ekserji analizi yapılmıştır. Birinci ve ikinci kademelerde (S-I ve S-II) belirli sıcaklık limitleri için R245fa + R245fa akışkan çifti olarak kullanılmıştır. Bu çalışma, çalışma sıcaklığının sistem verimliliğine, ekserji verimliliğine etkisini belirlemeyi ve en uygun çalışma sıcaklığını bulmayı amaçlamaktadır. Sonuçlar, 425K'da Pompa-1’de diğer bileşenlerden daha yüksek 14.11kW ekserji tahribatının elde edildiğini göstermiştir. En küçük ekserji tahribatı 0.133kW olup, Türbin-2’de 400K sıcaklıkta gözlenmektedir. Tüm sistemin en yüksek termal ve ekserji verimleri sırasıyla %8,85 ve %48,55 ile 400K sıcaklıkta elde edilmiştir.

Exergy Analysis of a Double-Stage Organic Rankine Cycle Using Renewable Energy

Engineering Equation Solver program (EES). For certain temperature limits in the first and second stages (S-I and S-II) R245fa + R245fa was used as refrigerant pair. This study aims to determine the effect of working temperature on system efficiency, exergy efficiency and the most suitable working temperature. The results showed that at 425K, 14.11kW exergy destruction is obtained in Pump-1 higher than other components. The smallest exergy destruction is 0.133kW is observed in Turbine-2 at 400K temperature. The highest thermal and exergy efficiencies of the whole system were obtained at 400K temperature as 8.85% and 48.55%, respectively.

___

  • 1. Dincer, I., 6/2000. Renewable Energy and Sustainable Development: A Crucial Review. Renew Sustain Energy Rev, 4:157e75.
  • 2. Roy, J.P., Mishra, M.K., Misra., A., 2011. Performance Analysis of an Organic Rankine Cycle with Superheating Under Different Heat Source Temperature Conditions. Applied Energy, 88, 2995–3004.
  • 3. Di Pippo R., 2004. Second Law Assessment of Binary Plants Generating Power from Lowtemperature Geothermal Fluids. Geothermics, 33, 565–86.
  • 4. Wang, D., Ling, X., Peng, H., 2012. Performance Analysis of Double OrganicRankine Cycle for Discontinuous Low Temperature Waste Heat Recovery. Appl Therm Eng, 48, 63–71.
  • 5. Tchanche, B.F., Lambrinos, G., Frangoudakis, A., Papadakis, G., 2011. Low-grade Heat Conversion into Power Using Organic Rankine Cycles—A Review of Various Applications. Renew. Sustai.n Energy Rev, 15, 3963–3979.
  • 6. Wang, Q., Wang, J., Li, T., Meng, N., 2020. Techno-economic Performance of Two-stage Series Evaporation Organic Rankine Cycle with Dual-level Heat Sources. Applied Thermal Engineering, 171, 115078.
  • 7. Bertrand, F.T., Papadakis, G., Lambrinos, G., Frangoudakis, A,. 2009. Fluid Selection for a Low Temperature Solar Organic Rankine .Applied Thermal Engineering 29,2468-2476.
  • 8. Wall, G., 1998. Exergetics. Exergy Ecology Democracy, Sweden.
  • 9. Rivero, R., Anaya, A., 1997. Exergy Analysis of Industrial Processes: Energy-economyecology. Latin American Applied Research, 27, 191-205.
  • 10. Kotas, T.J., 1995. The Exergy Method of Thermal Plant Analysis, Kriger Publising Comp, USA.
  • 11. Tantekin, A., Tumen Ozdil, N.F., Segmen, M.R., 2015. Thermodynamic Analysis of an Organic Rankine Cycle (ORC) Based onmIndustrial Data. Applied Thermal Engineering, 91, 43-52.
  • 12. Çengel, A.Y., Boles, M.A., 1998.Thermodynamics, an Engineering Approach, Mc. Graw Hill, USA.
  • 13. Xu, C., Wang, Z., Li, X., Sun, F., 2011. Energy and Exergy Analysis of Solar Power Tower Plants. Appl. Therm. Eng. 31, 3904–3913.
  • 14. Lee, D.H., 2014. Organic Rankine Cyclen Power Generator. 8th Fluid Machinery Core Technology Lecture of Korea Society for Fluid Machinery, 169-179.
  • 15. Davidson, T.A., 1977. Design and Analysis of a 1 kW Rankine Power Cycle, Employing a Multi-vane Expander, for Use with a Low Temperature Solar Collector. Master’s Thesis, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.
  • 16. Chen, H., Goswami, D.Y., Stefanakos, E.K., A., 2010. Review of Thermodynamic Cycles and Working Fluids for the Conversion of Low-grade Heat. Renew Sustain Energy Rev, 14, 3059–67.
  • 17. Cengel Y.A., 2003. Heat Transfer. 2th Edition,690-694.
  • 18. Kaushik, S.C., Reddy, V.S., Tyagi., S.K., 2011. Energy and Exergy Analyses of Thermal Power Plants a Review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 15(4), 1857–72.
Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi-Cover
  • ISSN: 2757-9255
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2009
  • Yayıncı: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Yenilenebilir Enerji Kullanan İki Aşamalı Bir Organik Rankine Çevriminin Ekserji Analizi

Ahmet KAPLAN, Arif ÖZBEK

Fonksiyonel Derecelenmiş Malzeme ve Değişken Kesitli Silindirik Olmayan Helisel Çubukların Titreşimi

Yavuz Çetin CUMA, Faruk Fırat ÇALIM

Türkiye’deki Rüzgâr Santrallerinin ve Kurulu Rüzgâr Gücünün Analizleri

Akın İLHAN, Beşir ŞAHİN, Mehmet BİLGİLİ

Bir Konfeksiyon İşletmesinde Seçilmiş Ergonomik Risklerin İş Sağlığı ve Güvenliği Kapsamında Analizi ve Risk Değerlendirmesi

Serkan GÜLERER, Emel Ceyhun SABIR

Sinüs Şeklinde Oluklu Kanalların Farklı Konfigürasyonlardaki Akış Karakteristiği ve Isı Transfer İyileştirmesi

Veli ÖZBOLAT, Beşir ŞAHİN

Çeşitli Örme Kumaşlarda Farklı Tekniklerle Gözenekliliğin Belirlenmesi ve Hava Geçirgenliği için Optimum Tekniğin Tespiti Üzerine Bir Çalışma

Seval UYANIK, Mehmet MERKEPÇİ

P-S Dalga Hızı ile Doygun ve Kuru Mermerlerin Fiziksel Özelliklerinin İncelenmesi

Eshaq Ali MOHAMMADI, Özen KILIÇ

Yüzeysel Su Kaynağından İçme Suyu Eldesinde Alkali Koagülasyon Metodununun Uygulanması ve Kalsiyum Sertliğinden İleri Gelen Kireç Taşı Oluşumu

Turan YILMAZ, Hasan Kıvanç YEŞİLTAŞ

SCR Uygulamaları için Oksalik Asit İşlemi ile Kordiyerit Yapının Yüzey Alanının İyileştirilmesi

Himmet ÖZARSLAN, Ali KESKİN

2007 ve 2018 Yılları Türkiye Deprem Yönetmeliklerine Göre Zemin Parametreleri ve Deprem Verilerinin Karşılaştırılması; Siirt İli Vaka Çalışması

Mehmet Hayrullah AKYILDIZ, Ersin AYHAN