Modeling and performance evaluation of an organic rankine cycle (orc) with r245fa as working fluid
Akışkan olarak R245fa kullanan organik Rankin çevriminin (ORC) modellenmesi ve performans değerlendirilmesi
- Tez No: 332045
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ERAY UZGÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: ODTÜ Kuzey Kıbrıs Kampüsü-Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu tezin amacı, sayısal yöntem kullanarak Güneş enerjisi ile elektrik üretebilen OrganikRankin Çevrimi'nin (ORC) analizini yapmaktır. Bunun için; çevrim akışkanının regresyontemelli bir yaklaşım ile özelliklerinin hesaplanması ve sistemin alt bileşenlerinin (pompa,buharlaştırıcı, genleşletirici ve kondenser) ayrı ayrı modellenmesi öngörülmüştür. Isı girişininkararlı (Güneş enerjisi kazan ile birlikte kullanıldığında) veya değişken (yalnız Güneşenerjisi) olması durumu göz önüne alınarak, sistemin kararlı ve zamana bağlı durumları içiniki ayrı yöntem geliştirilmiş ve bu koşullara bağlı analizi yapılmıştır. Bu yöntemler (kararlıveya geçici), esas olarak ısı değiştiricilerin (buharlaştırıcı ve kondenser) temel alınması tespitedilmiştir. ORC'ye giren ısı kaynağı; kütle akış hızı 2-12 kg/s aralığında ve sıcaklığı 80-95 oCaralığında değişen Güneş enerjisi ile ısıtılmış su ile sağlandığı düşünülmüştür. Geliştirilenyöntemler kullanılarak yapılan hesaplamalar, seçilen koşulların kararlı durum için en fazla 40kW'lık elektrik elde edilebileceğini göstermiştir. Sistemin geçici durumdan kararlı halegeçebilmesi için önemli olabilecek değişkenler; ORC'deki akışkan debisi, sıcak sudöngüsünün debisi ve sıcak suyun buharlaştırıcıya giriş sıcaklığı alınmıştır. Bu önemlideğişkenlerin kontrolü ile sistemin optimum ve kararlı güç üretimi sağlayabildiği gösterilmiştir.Ayrıca, değişken ısı girişi söz konusu olduğunda, benzetim yoluyla elde edilen sistemdinamikleri sayesinde en fazla güç kazanımının tespit edilmesi için geçici yöntemkullanılmasının şart olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis presents numerical modelling and analysis of a solar Organic Rankine Cycle(ORC) for electricity generation. A regression based approach is used for the working fluidproperty calculations. Models of the unit?s sub-components (pump, evaporator, expanderand condenser) are also established. Steady and transient models are developed andanalyzed because the unit is considered to work with stable (i.e. solar + boiler) or variable(i.e. solar only) heat input. The unit?s heat exchangers (evaporator and condenser) havebeen identified as critical for the applicable method of analysis (steady or transient). Theconsidered heat resource into the ORC is in the form of solar heated water, which variesbetween 80-95 0C at a range of mass flow rates between 2-12 kg/s. Simulation results ofsteady state operation using the developed model shows a maximum power output ofaround 40 kW. In the defined operation range; refrigerant mass flow rate, hot water massflow rate and hot water temperature in the system are identified as critical parameters tooptimize the power production and the cycle efficiency. The potential benefit of controllingthese critical parameters is demonstrated for reliable ORC operation and optimum powerproduction. It is also seen that simulation of the unit?s dynamics using the transient model isimperative when variable heat input is involved, due to the fact that maximum energyrecovery is the aim with any given level of heat input.
Benzer Tezler
- Process modeling of waste heat recovery systems to generate power in fallujah white cement plant
Felluce beyaz çimento fabrikası atık ısı geri kazanım döngüsü ve güç üretim sistemi proses modellemesi
HUSSEIN ALI MUTLAG
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
EnerjiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULRAZZAK AKROOT
- Plant-wide process analysis targeting reliable estimation of biogas production from anaerobic sludge digestion
Anaerobik çamur çürütme prosesinden biyogaz üretiminin güvenilir tahminine yönelik tesis geneli proses analizi
GÖKŞİN ÖZYILDIZ
Doktora
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Evaluation of co-substrate alternatives for co-digestion of sewage sludge: Coupling plant-wide modelling with life cycle analysis
Arıtma çamurunun birlikte çürütülmesi için ilave substrat alternatiflerinin değerlendirilmesi: Tesis bazlı modelleme ve yaşam döngüsü analizinin birlikte kullanılması
EMİRCAN KARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
- Hava kirliliği konusunda çevre bilgi sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi pilot projesi
Design of an information system about air pollution
HARUN İYİDİKER
- Critical evaluation for nitrogen removal performance of a stereotype activated sludge system under dynamic process conditions
Dinamik proses koşulları altında stereotip aktif çamur sisteminin azot giderme performansı için kritik değerlendirme
MİNEL BODUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
