Designing of an organic rankine cycle power plant by using low enthalpy geothermal resources
Düşük entalpili jeotermal kaynakları kullanarak organik rankine çevrimi elektrik santrali tasarımı
- Tez No: 765349
- Danışmanlar: PROF. DR. YUNUS ÇERÇİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: ORC, Eşanjör Tasarım, Düşük Entalpili Jeotermal Kaynak, Verim, N-pentan, Alternatif enerji kaynakları, Buhar enerjisi, Isı değiştiriciler, Organik rankine çevrim sistemleri, Termal enerji, Yenilenebilir enerji, ORC design, Heat exchanger design, Low enthalpy geothermal, Efficiency, N-pentane, Alternative energy resources, Steam energy, Heat exchangers, Organic rankine cycle systems, Thermal energy, Renewable energy
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, Türkiye'de kullanılmayan düşük entalpili ve düşük debili jeotermal akışkanın elektrik üretiminde kullanılması için bir ORC sistemi geliştirmeyi amaçlamaktadır. 150 ton/saat debide ve 90 °C sıcaklıkta olan düşük sıcaklıklı jeotermal kaynaklardan yararlanarak Organik Rankine Çevrimine (ORC) dayalı bir santralın performansının ve ana ekipmanlarının (ön ısıtıcı, buharlaştırıcı ve hava soğutmalı kondenser) detay tasarımlarının hesaplanması için ORC Designer isimli detaylı bir MATLAB programı geliştirilmiştir. ORC Designer programının MATLAB algoritması farklı çalışma koşulları için ORC'nin tüm ana ekipmanlarına uygulanmış; ekipmanların geometrileri ve santral performansı üzerinde optimizasyonlar yapmaya imkan tanımıştır. Öncelikle, ORC sistemi yeterli sayıda ön ısıtıcı, bir adet buharlaştırıcı, bir adet hava soğutmalı condenser, bir adet türbin, bir adet pompa ve bir adet rekuperatörden oluşmaktadır. ORC sisteminde yapılan modellemede tüm çevrim içi akışkanlar için reküperatörsüz sistemin daha yüksek brüt güç vermesinden dolayı rekuperatör ORC'den çıkarılmıştır. Sistem dokuz farklı organik çevrim içi akışkan ile değerlendirilmiştir. Çevrim içi akışkanların en yüksek net güç üretimine göre sıralaması, R218, n-pentan, izo-pentan, R245FA, R123, n-bütan, R236FA, izo-bütan, R134A, olup sırasıyla 197kWe, 189 kWe, 186kWe,182 kWe, 181 kWe, 180 kWe, 177 kWe ve 166 kWe net enerji üretmektedirler. En yüksek verim ve net güç üretimi açısından optimum çevrim içi akışkan n-pentan bulunmuştur. N-pentanın toplam debisi ORC sirkülasyonunda 39.791 ton/saat'tir. N-pentanlı ORC, ortam hava sıcaklığı 18 °C iken 90 °C'de 150 ton/saat jeotermal su kullanarak %5.6 brüt ve %4.32 net verimlilikle 245 kWe brüt ve 189 kWe net elektrik üretmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to develop an ORC system to utilize the low enthalpy, low flow rate geothermal fluid, which is unused in Turkey, for power generation. A detailed MATLAB program which is named as ORC Designer is developed to evaluate the performance of an Organic Rankine Cycle (ORC) and detailed main-component (preheater, evaporator, and air-cooled condenser) design on low-temperature geothermal resources such as 150 tons/hour flow at 90 ℃ temperature. MATLAB algorithm of ORC Designer Program has implemented for all equipment of ORC for different working conditions, and it is developed to make optimization for performance and geometrical conditions of the equipment. First, ORC system is modelled with enough preheater, an evaporator, an air-cooled condenser, a turbine, a pump, and a recuperator. The recuperator was removed from the system because the gross energy production of ORC system without recuperator calculated higher than ORC system with recuperator system for all working fluids. The system was evaluated nine dry organic working fluids: the ranking of working fluids from highest to lowest net power generation are R218, n-pentane, iso-pentane, R245FA, R123, n-butane, R236FA, iso-butane, R134A with net power productions of 197kWe, 189 kWe, 186kWe, 182 kWe, 181 kWe, 180 kWe, 177 kWe and 166 kWe, respectively. N-pentane is found as the optimum working fluid in terms of the highest efficiency and net power generation. The total flow rate of n-pentane is 39.791 tons/hour at circulation. ORC with n-pentane generates 245 kWe gross and 189 kWe net electricity with 5.6% gross and 4.32% net efficiency by using 150 tons/hour geothermal brine at 90 °C while ambient air temperature is 18 °C.
Benzer Tezler
- Yaklaşık sıfır enerjili konutlar için güneş enerjisi destekli organik rankine çevriminin ısıl performansının araştırılması
Investigation of the heat performance of the solar energy supported organic rankine cycle for nearly zero energy residants
SERKAN PALAMUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ARSLAN
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- A Decision support system for planning standby garbage collection trucks
Yedek çöp toplama kamyonlarının planlanması için bir karar destek sistemi
GÜLSER HACISALİHOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİM DOĞRUSÖZ
- 1981 Türkiye tarımsal yapısının önemli bileşenleri ve tarımsal bölgelerin elde edilmesi
Principle components of Turkey's agricultural structure and to determine agricultural rigions in 1981
İHSAN KARABULUT
- Mimarlıkta rasyonel ve irrasyonel biçimlendirmenin ekonomik göstergelere bağlı olarak değişimi ve bu değişimin 11. yüzyıldan 19. yüzyıla kadar Türk ve Avrupa uygarlıklarında örneklenmesi
The Change of rational and irrational styles in architecture duetotho economicaldata and the illustration of this change on the Turkish and European Civilizations between 11th and 19th centuries
AYŞE ZEYNEP ONUR