Issız Bölgelerin Enerji Üretiminde Değerlendirilmesine Yeni Bir Yaklaşım: Cıvalı Kombine Güç Çevrimi

Yıl 2023, , 15 - 19, 01.08.2023

Ahmet Elbir , İbrahim Üçgül

https://doi.org/10.35354/tbed.1264531

Öz

Bu çalışmada kombine güç üretim sistemleri olarak, termal ısı iletkenliği yüksek olan Hg (Cıva), çalışma akışkanı olarak seçilmiş ve alt çevrimlerde sırasıyla R744 (S-CO2 -Süper kritik Karbondioksit) ve NH3 (Amonyak) akışkanlı iki ayrı çevrimde ilave olarak kullanılarak yüksek verimli bir ‘Cıvalı Kombine Güç Çevrim’ sistemi tasarlanmıştır. Önerilen kombine güç sisteminde ısı değiştiricilerinde ısı geçişleri eşit, pompa, kompresör ve türbinler izentropik olarak değerlendirilmiştir. Termodinamik hesaplamalar EES (Engineering Equation Solver) programı ile yapılmıştır.
Yaşam alanları ve tarımsal alanlardan uzak bölgelerinde kullanılacak kombine güç sistemini tasarımı için sistemler tek başına ayrı olarak çalıştığında verimler, Cıvalı çevrimde %40, R744 çevrimde %13.30 ve NH3’ lü çevriminde ise %10.5 olarak hesaplanmıştır. Kombine güç çevrimi toplam verimi ise %54.2 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak yüksek verimli cıvalı kombine güç çevrimlerin kayalıklar, çöl, dağ ve ıssız ada gibi yerleşim yerlerinden ve tarımsal alanlardan uzak bölgelerin enerji üretimi için uygun olduğu ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler

Kombine güç çevrimi, Hg çevrimi, R744 çevrimi, NH3 çevrimi, Termodinamik analiz

Kaynakça

• [1] Khani, N., Manesh, MHK ve Onishi, VC (2022). CO2 yakalama, organik Rankine döngüsü ve nemlendirme-nem giderme tuzdan arındırmayı entegre eden güneş enerjisiyle çalışan yeni bir çoklu üretim sisteminin 6E analizleri. Temiz Üretim Dergisi, 379, 134478.
• [2] Panahirad, B. (2017). Thermodynamic Analysis of a Multi-Generation Plant Driven by Pine Sawdust as Primary Fuel (Master's thesis, Eastern Mediterranean University EMU-Doğu Akdeniz Üniversitesi (DAÜ)).
• [3] Wu, B., Luo, Y., Feng, Y., Zhu, C., & Yang, P. (2023). Design and thermodynamic analysis of solid oxide fuel cells–internal combustion engine combined cycle system based on Two-Stage waste heat preheating and EGR. Fuel, 342, 127817.
• [4] Qin, L., Xie, G., Ma, Y., & Li, S. (2023). Thermodynamic analysis and multi-objective optimization of a waste heat recovery system with a combined supercritical/transcritical CO2 cycle. Energy, 265, 126332.
• [5] Elbir, A., & Üçgül, İ. (2023). Yaşam Alanından Uzak Bölglerde Enerji Üretimi: Cıvalı Buhar Çevrimi. Teknik Bilimler Dergisi, 13(1), 18-21.
• [6] Dincer, I., Rosen, M. A., Exergy: Energy, Environment and Sustainable Development, Elsevier Science, New York, USA, 2012
• [7] Klein SA. Engineering Equation Solver (EES) 2020, F-Chart Software, Version 10.835-3D
• [8] Vargaftik, N. B. (1975). Tables on the thermophysical properties of liquids and gases. Hemisphere Pub. Corp.