Energetic and economic investigation of solar organic rankine cycle integrated with an absorption refrigeration system for generation power and cooling applications
Güneş enerjisi ile çalışan organik rankine çevriminin soğutma sistemi ile entegrasyonunun enerji ve ekonomik analizi: Güç üretimi ve soğutma uygulamaları
- Tez No: 868918
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULRAZZAK AHMED SALEH AKROOT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Bu çalışma, Antalya, Türkiye'de elektrik, ısı ve soğutma (CCHP) üreten güneş enerjili bir trigenerasyon sisteminin termodinamik ve eksergoekonomik unsurlarını detaylı bir şekilde inceleyen bir simülasyon analizi sunmaktadır. Sistem, Therminol 66 kullanarak güneş enerjisi toplayan parabolik oluk kolektörlerini kullanarak organik Rankine çevrimi ve bir absorbsiyon soğutma sistemi ile çalışmaktadır. Araştırma, Engineering Equation Solver (EES) kullanılarak oluşturulan bir model ile durağan durum koşulları altında gerçekleştirilmiştir. Enerji, ekserji ve eksergoekonomik değerlendirmeler sistemin performansını ölçmekte olup, organik Rankine çevriminde çalışma sıvıları olarak R245fa ve oktan kullanılmıştır. Sistemin farklı parametrelerin güç üretimi, soğutma ve ısıtma çıktısı, toplam maliyet oranı, sistemin termal ve ekserji verimliliği ve ekserji yıkımı üzerindeki etkilerini değerlendirmek için bir parametrik analiz yapılmıştır. Değerlendirilen özellikler arasında türbin girişindeki basınç, süper ısıtma derecesi ve güneş ışını şiddeti bulunmaktadır. R245fa tabanlı CCHP sistemi ideal tasarım koşulları altında 232.5 kW elektrik, 716.7 kW soğutma, 2225 kW ısıtma üretmekte, %86.89 termal verimlilik, %16.26 ekserji verimliliği ve saatte 66.12 $ toplam maliyet oranına sahiptir. Ayrıca, eksergoekonomik faktör %72.12 ve karbon ayak izi 0.195 kg CO2/kWh'dır. Bütanla çalışan CCHP sistemi ise 221.8 kW elektrik, 745.4 kW soğutma kapasitesi, 2197 kW ısıtma kapasitesi, %86.44 termal verimlilik, %15.73 ekserji verimliliği, saatte 63.06 $ toplam maliyet oranına, %70.86 eksergoekonomik faktöre ve 0.223 kg CO2/kWh karbon ayak izine sahiptir.
Özet (Çeviri)
The present study presents a simulation analysis that precisely investigates the thermodynamic and exergoeconomic elements of a solar-powered trigeneration system that generates electricity, heat, and cooling (CCHP) in Antalya, Turkey. The system utilizes parabolic trough collectors that use Therminol 66 to power an organic Rankine cycle and an absorption refrigeration system. The investigation was carried out under steady-state conditions, with a model constructed using Engineering Equation Solver (EES). Energy, exergy, and exergoeconomic assessments measure system performance, with R245fa and octane serving as working fluids in the organic Rankine cycle. A parametric analysis of the system is performed to evaluate how different parameters impact power generation, cooling, and heating output, the total cost rate, the system's thermal and exergy efficiency, and exergy destruction. The following characteristics were assessed: the degree of superheating, the pressure at the turbine inlet, and the level of solar beam irradiation. The R245fa-based CCHP system generates 232.5 kW of electricity, 716.7 kW of cooling, 2225 kW of heating, 86.89% of thermal efficiency, 16.26% of exergy efficiency, and an overall cost rate of 66.12 $/h. Furthermore, the exergoeconomic factor is 72.12%, and the carbon footprint is 0.195 kg CO2/kWh under ideal design conditions. The butane-powered CCHP system has an electrical output of 221.8 kW, a cooling production capacity of 745.4 kW, a heating production capacity of 2197 kW, a thermal efficiency of 86.44%, an exergy efficiency of 15.73%, a total cost rate of 63.06 $/h, an exergoeconomic factor of 70.86%, and the carbon footprint is 0.223 kg CO2/kWh.
Benzer Tezler
- Energy, exergy, economic and environmental-based design, analysis and multi objective optimization of novel solar tower-based gas turbine cycle multi-generation systems with new performance criteria
Özgün güneş kuleli gaz türbini çevrimli çoklu-üretim sistemlerinin yeni performans kriterleri ile enerji, ekserji, ekonomik ve çevresel tasarımı, performans analizi ve çok amaçlı optimizasyonu
MERT ÇOLAKOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DURMAYAZ
- Buzda enerji depolama sistemlerinin ısı pompasında ısı kaynağı olarak kullanılmasının termodinamik ve ekonomik açıdan incelenmesi
Thermodynamic and economic investigation of the use of ice energy storage systems as a heat source in heat pump
MERVE BULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DOĞAN ERDEMİR
- Investigation of bio-MOFs for energetic and biomedical applications: From an atomic point of view
Biyo-MOFların enerji ve biyomedikal uygulamalarının atomik bakış açısıyla araştırılması
İLKNUR ERUÇAR FINDIKÇI
Doktora
İngilizce
2016
EnerjiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KESKİN AVCI
- Lise branş öğretmenlerinin ideal öğrenci tipi (Kayseri örneği)
The Ideal student type of the high school branch teachers (Kayseri example)
BÜLENT SÖYLEYİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Eğitim ve ÖğretimErciyes ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MEHMET ARSLAN
- Tasarımda bilgi ve değer sorunsalının tarih öncesi taş alet teknolojisi üzerinden incelenmesi
Investigation of the information and value problem in design on the prehistorical stone tool technology
MURAD BABADAĞ
Doktora
Türkçe
2021
Antropolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiSanat Tarihi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ HAŞLAKOĞLU