Araştırma Makalesi

PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi

Cilt: 8 Sayı: 2 12 Mart 2025
PDF İndir
EN TR

PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi

Öz

Fosil yakıtların çevresel zararlarından dolayı temiz enerji dönüşüm sistemleri ve enerji depolama alanındaki çalışmalar yaygın hale gelmiştir. Enerji dönüşüm ve depolama sistemleri arasında en çok kullanılan sistemlerden biri de hidrojen temelli, Proton Elektrolit Membranlı Elektrolizör (PEME) ve Proton Değişim Membranlı Yakıt Hücresi (PDMYH) birleşimidir. Bu birleşimde PEME hidrojen üretiminde, PDMYH ise hidrojenden elektrik üretiminde kullanılan sistemlerdir. Bu çalışmada PEME-PDMYH birleşenine ek olarak PDMYH’den elde edilen atık ısı ile Organik Rankine Çevrimi (ORÇ) çevriminden de elektrik eldesi araştırılmıştır. Bu araştırma için PEME-PDMYH ve PEME-PDMYH-ORÇ sistemleri parametrik olarak karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma parametreleri olarak PEME hücre sayısı, şarj süresi, deşarj süresi ve ORÇ evaporatör basıncı seçilmiştir. Bu parametrelere bağlı olarak PEME’de tüketilen, PDMYH ve ORÇ’de üretilen elektrik, çevrim verimi, Seviyelendirilmiş Elektrik Maliyeti (SEM) değerleri sistem çıktısı olarak seçilmiştir. Çalışma sonucunda en etkin parametre olan PEME hücre sayısına bağlı olarak PDMYH ve ORÇ’de üretilen elektrik, yaklaşık 3 kat artmıştır. Bunun yanında ORÇ kullanımı ile çevrim veriminin %1-2,5 arasında arttığı saptanmıştır. Son olarak ORÇ’li ve ORÇ’siz sistemler arasında SEM değerleri arasında büyük farklar olmadığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Alirahmi SM., Rostami M., Farajollahi AH. Multi-criteria design optimization and thermodynamic analysis of a novel multi-generation energy system for hydrogen, cooling, heating, power, and freshwater. International Journal of Hydrogen Energy 2020; 45(30): 15047-15062.
  2. Ayou DS., Eveloy V. Energy, exergy and exergoeconomic analysis of an ultra low-grade heat-driven ammonia-water combined absorption power-cooling cycle for district space cooling, sub-zero refrigeration, power and LNG regasification. Energy Conversion and Management 2020; 213(112790): 1-25.
  3. Azad A., Fakhari I., Ahmadi P., Javani N. Analysis and optimization of a fuel cell integrated with series two-stage organic Rankine cycle with zeotropic mixtures. International Journal of Hydrogen Energy 2022; 47(5): 3449-3472.
  4. Baniasadi E., Toghyani S., Afshari E. Exergetic and exergoeconomic evaluation of a trigeneration system based on natural gas-PEM fuel cell. International Journal of Hydrogen Energy 2017; 42(8): 5327-5339.
  5. Bedakhanian A., Assareh E. Exploring an innovative approach to hydrogen generation for fuel cell energy production by integrating a dual organic Rankine system with an absorption chiller powered by geothermal energy. Energy Nexus 2024;13(100267): 1-19.
  6. Chen X., Chen L., Guo J., Chen J. An available method exploiting the waste heat in a proton exchange membrane fuel cell system. International Journal of Hydrogen Energy 2011; 36(10): 6099-6104.
  7. Chitsaz A., Haghghi MA., Hosseinpour J. Thermodynamic and exergoeconomic analyses of a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) system and the feasibility evaluation of integrating with a proton exchange membrane electrolyzer (PEME). Energy Conversion and Management 2019; 186: 487-499.
  8. Hassan AH., O’Donoghue L., Sánchez-Canales V., Corberán JM., Payá J., Jockenhöfer H. Thermodynamic analysis of high-temperature pumped thermal energy storage systems: Refrigerant selection, performance and limitations. Energy Reports 2020; 6: 147-159.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Enerji

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

12 Mart 2025

Gönderilme Tarihi

29 Şubat 2024

Kabul Tarihi

29 Ağustos 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 8 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Örnek, S. S., Kurşun, B., Ökten, K., & Uğur, L. (2025). PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(2), 773-793. https://doi.org/10.47495/okufbed.1444638
AMA
1.Örnek SS, Kurşun B, Ökten K, Uğur L. PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2025;8(2):773-793. doi:10.47495/okufbed.1444638
Chicago
Örnek, Sefa Salim, Burak Kurşun, Korhan Ökten, ve Levent Uğur. 2025. “PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 8 (2): 773-93. https://doi.org/10.47495/okufbed.1444638.
EndNote
Örnek SS, Kurşun B, Ökten K, Uğur L (01 Mart 2025) PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 8 2 773–793.
IEEE
[1]S. S. Örnek, B. Kurşun, K. Ökten, ve L. Uğur, “PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi”, Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 8, sy 2, ss. 773–793, Mar. 2025, doi: 10.47495/okufbed.1444638.
ISNAD
Örnek, Sefa Salim - Kurşun, Burak - Ökten, Korhan - Uğur, Levent. “PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 8/2 (01 Mart 2025): 773-793. https://doi.org/10.47495/okufbed.1444638.
JAMA
1.Örnek SS, Kurşun B, Ökten K, Uğur L. PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2025;8:773–793.
MLA
Örnek, Sefa Salim, vd. “PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi”. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 8, sy 2, Mart 2025, ss. 773-9, doi:10.47495/okufbed.1444638.
Vancouver
1.Sefa Salim Örnek, Burak Kurşun, Korhan Ökten, Levent Uğur. PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 01 Mart 2025;8(2):773-9. doi:10.47495/okufbed.1444638

23487




196541947019414  

1943319434 19435194361960219721 19784  2123822610 23877

* Uluslararası Hakemli Dergi (International Peer Reviewed Journal)

* Yazar/yazarlardan hiçbir şekilde MAKALE BASIM ÜCRETİ vb. şeyler istenmemektedir (Free submission and publication).

* Yılda Ocak, Mart, Haziran, Eylül ve Aralık'ta olmak üzere 5 sayı yayınlanmaktadır (Published 5 times a year)

* Dergide, Türkçe ve İngilizce makaleler basılmaktadır.

*Dergi açık erişimli bir dergidir.

Creative Commons License

Bu web sitesi Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.