ÖzTranskritik bir çalışma sisteminin deneysel olarak çalışılması sonucunda alınan sonuçlar sunulmuştur. Tek kademeli olarak ve basınç değerleri önceki çalışmalara göre daha da arttırılarak çalıştırılmıştır; 75 bar gaz soğutucu basıncının 100 bar gaz soğutucu basıncına çıkarıldığında ve sudan suya soğutma sağlayan suyun kütlesel debisini artırılması ile aynı sistemde deney sonuçlarının termodinamik kurallara göre nasıl değişeceği ve hangi unsurlarla değişim göstereceği grafiklerle ve resimler ile sunulmuştur. Birinci deneyde 75 bar gaz soğutucu basıncında, ikinci sistemde 100 bar gaz soğutucu basıncında çalıştırılarak adlandırılmıştır. Gaz soğutucu basıncının %33, buna karşılık evaporatör basıncının da %57 artması ile sistemde değişimler incelenmiştir. COPıstm değerine %148 bir artış getirmiş, toplam ekserji kaybı % 3.2 artmış ve kütlesel su soğutma debisi %100 artmıştır. Vanadaki basınç değişimleri ekserji verimini %10,3 arttırmıştır. Soğutucu akışkan kütlesindeki %95,2'lik artış kompresörün elektirik tüketimini %24,4 arttırmıştır. Kompresörün izentropik verimi ve kılcal borunun ekserji verimi basıncın artması ile %10 artmıştır.

The increase in energy and environmental problems from day to day has led us to use sustainable methods of optimizing energy systems. In this study, mass flow rates, pressure ratios, net powers and thermodynamic calculations were performed by adding the integrated organic rankine cycle (ORC) to the waste heat of a gas turbine (GT) on behalf of innovative concepts in industrial competition and operating five different fluids (R123, R245fa, R600a, R236ea and R134a) with a specific heat in this ORC system. The gas turbine integrated with the R123 refrigerant was found to provide the best net power. The mass, energy, and exergy destructions for each component are summarized in tables separately. The energy efficiency of the designed integrated cystream was calculated as 66%, and the exergy efficiency was calculated as 20%. It is seen that the importance of sustainable energy in the optimization of power systems combined with ORC is inevitable.

Today, it is seen that increasing environmental pollution is getting ahead of the increasing energy need. Therefore, more environmentally friendly and more economical refrigerants are needed. In this context, carbon dioxide appears as a natural refrigerant in cooling systems and heat pump (HP) systems, and it has been widely used in recent years. In this study, a single-stage heat pump system with a CO2 refrigerant, with a transcritical cycle, has been experimentally studied. The system is designed as a water-to-water heat pump. The performance of the system has been determined experimentally. In the system, capillary pipes with a diameter of 2.00 mm and two different lengths are used. It is aimed to create different evaporation pressures with two capillary tubes. The first capillary tube is 2.40 m long and the second is 1.20 m long. Gas cooler pressures, gas cooler and evaporator cooling water mass flow rates were kept the same for both cases. A certain gas charge was made and measurements were made for both cases. Thermodynamic analysis and comparison of the system were made. In the short capillary tube system, it was observed that the COPHP value was 7.2% higher, the CO2 mass flow rate increased by 9.1% to achieve the same gas refrigerant pressure value, and the power consumption in the compressor decreased by 1.8%. In addition, the gas cooler outlet temperature, the evaporator outlet temperature and the change in ambient temperatures, as well as the exergetic destruction and exergetic efficiencies in the system and system components are presented in figures with EES.

No abstract

Bu çalışmada kombine güç üretim sistemlerinde, termal ısı iletkenliği yüksek olan cıva, çalışma akışkanı olarak seçilmiş ve alt çevrimde H2O buharı ve R113 akışkanı gibi iki ayrı çevrim kullanılarak cıvalı combine çevrim sistemi tasarlanmıştır. Kurulan sistemde ısı değiştiricilerinde ısı geçişleri eşit, pompa, kompresör ve türbinler izentropik olarak değerlendirilmiştir. Hesaplamalar EES (Engineering Equation Solver) programı ile yapılmıştır. Aşırı ortam ve koşullarda sistem tasarımı için sistemler tek başına ayrı olarak çalıştığında verimler, Cıvalı çevrimde %40, H20 çevrimde %30 ve R113 çevriminde ise %35 olarak hesaplanmıştır. Kombine güç çevrim verimleri ise cıva-H2O kombine çevrimi için %58.5 ve cıva-R113 çevriminde ise %61.5 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak yüksek verimli cıvalı combine güç çevrimlerin çöl, dağ, ıssız ada gibi yerleşim yerlerinden uzak bölgelerin enerji üretiminde uygun olduğu ortaya konmuştur.