Organik rankine çevriminin dinamik modellemesi ve modelin deneysel verilerle doğrulanması

Küresel ısınma, küresel iklim değişikliği ve ülkelerin fosil yakıtların tüketimini azaltma eğilimleri nedeniyle yenilenebilir enerji teknolojileri ve atık ısı geri kazanım sistemlerinin önemi tüm dünyada artmaktadır. Organik Rankine Çevrimi, atık ısı geri kazanım sistemleri üzerine en popüler araştırma konularından biridir. Bu tezde, bir Organik Rankine Çevriminin (ORC) dinamik bir modeli geliştirilmiştir. Bu tezin temel amacı, Boğaziçi Üniversitesi Yenilenebilir Enerji Teknolojileri (BURET) laboratuvarındaki ORC sistemi için borulardaki ısı ve basınç kayıplarını içeren dinamik bir model oluşturmak ve simülasyon sonuçlarını BÜRET laboratuvarında yapılan deneylerle karşılaştırarak modeli doğrulamaktır. Sıcaklık ve basınç gibi çevrim parametreleri dinamik modelde anlık olarak hesaplanmıştır. Model, Modelica dili ve nesne bazlı bir modelleme yazılımı olan Dymola programı kullanılarak elde edilmiştir. Çevrimdeki her bir eleman için ayrı ayrı dinamik model oluşturulduktan sonra BURET laboratuvarı ORC düzeneğinden alınan deneysel veriler kullanılarak simülasyon sonuçları doğrulanmıştır. Tekil eleman modelleri doğrulandıktan sonra elemanlar birleştirilmiş ve bütüncül ORC çevrimi modeli oluşturulmuştur. Daha sonra ise BURET Laboratuvarı'ndaki ORC düzeneği kullanılarak deneysel çalışmalar yapılmış ve sonuçlar bu çalışmada oluşturulan dinamik modelin sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada oluşturulan dinamik model ile her bir bileşenin (evaporator, kondenser, kısılma valfi, pompa ve borular) giriş ve çıkışı için sıcaklık ve basınç değerleri doğru bir şekilde simüle edilmiştir.