Düşük sıcaklıkta jeotermal enerji kaynaklı organik rankine çevrimi sisteminin enerji ve ekserji analizi

Abstract

Bu çalışmada 50-100°C sıcak aralığında jeotermal kaynaklar için Organik Rankine Çevrimi (ORÇ) sisteminin performansı araştırılmıştır. Dört farklı akışkan (R141b,R123,R245fa R134a) için değişen jeotermal kaynak sıcaklığına bağlı olarak ORÇ sisteminin birinci ve ikinci yasa verimleri, birim jeotermal akışkan debisi için üretilebilecek net iş değerleri belirlenmiştir. En yüksek birinci ve ikinci yasa verimleri R141b akışkanı için elde edilmiştir. En fazla net iş çevrim akışkanı yüksek debi değeri nedeni ile R134a için hesaplanmıştır. R141b için her bir sistem elemanının ekserji yıkım miktarları ve yüzde değerleri belirlenmiştir. Sistemi oluşturan her bir eleman için ekserji yıkımı artan sıcaklıkla artmıştır. Sistem elemanları arasında 50-85°C’ jeotermal kaynak sıcaklığı aralığında en fazla ekserji yıkımı jeneratörde görülmüştür. Bunu sırasıyla yoğuşturucu, türbin ve pompa izlemiştir. 85°C’nin üstü sıcaklıklarda türbindeki ekserji yıkımı sıralamada yoğuşturucunun önüne geçmiştir.

In this study, the performance of ORC system for geothermal resources at a temperature range of 50-100°C was investigated. Depending on the increase of geothermal source temperature, first and second law efficiencies, the network for the unit geothermal flow rate were investigated for four different fluids (R141b, R123, R245fa R134a). The highest first and second law efficiency was obtained for R141b. The maximum work was calculated for the R134a depending on the fluid flow rate. Exergy destruction amounts and percentages were determined for each system element for the R141b. Exergy destruction increased for each system element with the increase of geothermal source temperature. The maximum exergy destruction was observed in the generator at a geothermal source temperature range of 50-85°C. This was followed by the condenser, turbine and pump. At the temperatures above 85°C, exergy destruction was higher at condenser than turbine.