Thermal modeling of a geothermal powered organic rankine cycle integrated with parabolic trough solar collectors

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DUYGU MELEK ÇAKICI

Danışman: CAN ÖZGÜR ÇOLPAN

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezde jeotermal suyu ve güneş enerjisini ısı kaynağı olarak kullanan parabolik oluklu güneş kolektörleriyle (PTSC) bütünleşmiş olan süper kritik organik Rankin çevrimi (ORC) incelenmiştir. Aydın, Gümüşköy de bulunan süper kritik organik Rankin çevrimi kullanılan jeotermal santral enerji ve ekserji analizleri kullanılarak çözümlenmiştir. ORC ve PTSC'nin her bir birleşenini çevreleyen kontrol hacimleri alınmıştır ve ısı değiştirgeci ve PTSC için detaylı ısıl modeller geliştirilmiştir; geri kalan birleşenler (türbin, rejeneratör, hava soğutmalı yoğuşturucu ve pompa) için enerji denge bağıntıları uygulanmıştır. ORC ve PTSC'nin her bir birleşeni için bazı ekserji parametreleri kullanılarak (toplam ekserji kaybı, toplam ekserji yıkımı, verimsizlik ve yakıt tüketme oranı) sistem performansı değerlendirilmiştir. Modeli oluşturan denklemler Engineering Equations Solver (EES) programı ile çözülmüştür. İlk olarak modelleme sonuçları ile jeotermal santralden alınan veriler ile karşılaştırılıp modelleme için doğrulama yapılmıştır. Daha sonra, parabolik oluklu güneş kolektörlerinin sisteme dâhil edilmesinin, farklı çalışma sıvılarının kullanılmasının, parabolik oluklu güneş kolektörlerinin sayısının, ısı değiştirgecine giren jeotermal sıvının sıcaklığı, hava sıcaklığının ve güneş ışınlarının çıkış parametreleri üzerindeki ektileri incelenmiştir. Bu parametreler şunlardır: türbin çıkış gücü, net çıkış gücü, sistemin elektrik ve ekserji verimi. Bu parametrik çalışmaların sonucunda, bütünleşik sistem için en iyi performansı gösteren çalışma parametreleri ve çalışma sıvısı bulunmuştur.