Organik rankine çevrimi ve buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi destekli fotovoltaik termal sistemin termodinamik analizi
Thermodynamic analysis of a photovoltaic-thermal system integrated with an organic rankine cycle and a vapor compression cooling cycle
- Tez No: 919716
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KAMİL NEYFEL ÇERÇİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tarsus Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Bu tez çalışmasında, Organik Rankine Çevrimi (ORÇ), buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi (BSSÇ) ve fotovoltaik termal (FVT) sistemin kombine çalıştırıldığı hibrit bir sistemin termodinamik analizi yapılmıştır. ORÇ-BSSÇ ünitelerinde sırasıyla R290, R1234yf ve R1233zd(E) iş akışkanları kullanılmıştır. ORÇ ünitesindeki ısıl enerji kaynağının jeotermal ısı kaynağı olduğu varsayılmıştır. Sistemde birçok çalışma ve tasarım parametresinin sistem performans indikatörlerine etkileri incelenmiştir. Akış debisindeki artış FVT yüzey sıcaklığını düşürerek elektrik üretimini arttırmıştır. Ancak akış debisinin artması soğutma yükünü ve buna bağlı olarak kompresör güç tüketimini arttırmıştır. Panel sayısının artması daha fazla soğutma kanalı kullanılmasına sebep olmakta ve bu da soğutma yüküne bağlı olarak kompresör güç tüketimini arttırmaktadır. Ancak daha yüksek panel sayısı daha çok elektrik üretimine sebep olmuştur. FVT kolektöre giren akışkanın sıcaklığının artması soğutma kapasitesini azaltırken, FVT ünitesinin elektrik üretimini arttırmıştır. Jeotermal ısı kaynağı sıcaklığının artması genel olarak performans indikatörlerini iyileştirmiştir. Güneş ışınımındaki artış daha çok elektrik üretimine sebep olurken, soğutmaya harcanan enerjinin de artmasına sebep olmuştur. Son olarak ORÇ debisinin etkisi incelenmiş ve 80 °C'deki ısı kaynağı için 10 kg/s'de çalıştırılacak bir ORÇ ünitesinin gerektiği teorik analizlerde ön görülmüştür. Günlük analizlerde FV panellere göre FVT kolektörler sayesinde %26,70 kadar daha fazla elektrik üretimi sağlanmıştır. Ayrıca sistemdeki toplam elektrik üretiminde en yüksek değerler R1233zd(E)'nin kullanıldığı durumlarda elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, a thermodynamic analysis was conducted on a hybrid system that integrates an Organic Rankine Cycle (ORC), a vapor compression refrigeration (VCR) cycle, and a photovoltaic-thermal (PVT) unit. The ORC-VCR units utilized R290, R1234yf, and R1233zd(E) as working fluids, respectively. The thermal energy source in the ORC unit was assumed to be geothermal. The influences of various operational and design parameters on key performance indicators were investigated. The results showed that increasing the flow rate lowered the PVT surface temperature, thereby enhancing electricity production. However, higher flow rates also elevated the cooling load and consequently increased the compressor's power consumption. Similarly, increasing the number of panels necessitated additional cooling channels, leading to greater compressor power consumption but also higher electricity generation. Although raising the temperature of the fluid entering the PVT collector reduced the cooling capacity, it increased the PVT unit's electrical output. A rise in the geothermal heat source temperature generally improved the overall performance indicators. Meanwhile, higher solar irradiation boosted electricity production but also led to greater energy consumption in cooling. Finally, analyses of the ORC flow rate suggested that, for an 80 °C heat source, an ORC unit operating at 10 kg/s would be required. In the daily analyses, up to 26,70% more electricity was generated with PVT collectors compared to standard PV panels. Furthermore, the highest total electricity production in the system was obtained when R1233zd(E) was used.
Benzer Tezler
- Organik rankine çevrimi destekli soğutma sistemlerinin enerji ve ekserji analizi
Energy and exergy analysis of refrigeration systems powered by organic rankine cycle
OĞUZHAN PEKTEZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL İBRAHİM ACAR
- Kombine organik rankine ve kompresörlü soğutma çevriminin termodinamik analizi
A thermodynamic analysis of combined organic rankine cycle and compressor cooling cycle
RECEP KARAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REŞAT SELBAŞ
- Thermodynamic simulation of transcritical organic rankine vapor compression refrigeration system using low GWP refrigerants
GWP oranı düşük akışkanların kullanıldığı transkritik organik rankıne çevriminden güç alan buhar sıkıştırmalı soğutma sisteminin termodinamik simülasyonu
ARİF EMRE AKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
EnerjiÇukurova ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER YILMAZ
- Assessment of an integrated system with coal fired power plant for multigeneration
Çoklu üretim için entegre edilen kömür yakmalı güç santralinin değerlendirilmesi
MEHMET TONTU
Doktora
İngilizce
2018
EnerjiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN
- Isıl sistemlerin ileri eksergoekonomik performans analizi için ölçütler geliştirilmesi
Developing criteria for advanced exergoeconomic analysis of the thermal systems
TURGAY KÖROĞLU
Doktora
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ SALİM SÖĞÜT