Jeotermal ısı kaynaklı Organik Rankine Çevriminde kuru ve izantropik akışkanların çevresel etkilerinin ve termodinamik performanslarının karşılaştırılması

Abstract

Organik Rankine Çevrimi (ORÇ), düşük sıcaklık aralığında su yerine organik akışkanın kullanıldığı bir elektrik üretim sistemidir. ORÇ, elektrik üretmek için atık ısıyı değerlendirmek amacıyla santrallerde kullanılmaktadır. Bu çalışmada kuru ve izantropik akışkanlar kullanılarak ORÇ modelinin çevresel ve termodinamik performans karşılaştırmaları yapılmıştır. Jeotermal uygulamaları kapsamında ısı kaynağı sıcaklığı 110 °C olarak belirlenmiştir. Buharlaşma sıcaklığının 65-100 °C arasında değişmesinin sistem performansı üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Performans parametreleri olarak pompa işi, türbin işi, giren ısı, tersinmezlik değerleri, ısıl verim ve ekserji verimleri ORÇ için tespit edilmiştir. Termodinamik analizi Engineering Equation Solver (EES) kullanılarak yapılmıştır. Bu çalışma sonucunda R601 akışkanıyla türbin işi ve ısıl verim yönünden en yüksek değerlerin sırasıyla 54.72 kJ/kg ve %11.34 olduğu, R141b akışkanıyla ise 32.84 kJ/kg ve %11.91 olduğu görülmüştür. Kuru ve izantropik akışkanlardan en iyi performans gösteren bir akışkan ORÇ için önerilmiştir.