Jeotermal enerji destekli güç üretim santralinin termodinamik analizi

Nüfus artışı, sanayileşme ve teknolojik gelişmeler gibi faktörlerin bir sonucu olarak enerji talebi artmakta ve bu nedenle artan bu enerji talebini karşılamak için fosil yakıtlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Fakat fosil yakıtların yakılması sonucunda küresel ısınma gibi ciddi çevre sorunlarının ortaya çıktığı bilinmektedir. Fosil yakıtlar yerine yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı çevre sorunlarıyla mücadelede ve sürdürülebilir bir gelecek için vazgeçilmez olacaktır. Bu tez çalışmasının amacı, gerçek bir jeotermal enerji destekli kombine flaş-ikili güç üretim santralinin termodinamik performans analizinin kapsamlı bir şekilde incelenmesi ve jeotermal enerjinin çoklu üretim sistemlerindeki öneminin vurgulanmasıdır. Önerilen sistem ayrıştırıcı, buhar yoğuşturucu, buhar türbini, üç adet hava soğutmalı kondenser, iki adet evaporatör, iki adet yüksek basınç ısı değiştiricisi, iki adet alçak basınç ısı değiştiricisi, iki adet pompa, yüksek basınç türbini ve alçak basınç türbininden meydana gelmektedir. Alt sistem ORC'lerde, iş akışkanı olarak nbütan ile çalışılmıştır ve farklı çevrim akışkanlarıyla karşılaştırılmıştır. Engineering Equation Solver (EES) yazılım programıyla gerçek veriler eşliğinde termodinamik analizler yapılmıştır. Jeotermal giriş sıcaklığı, jeotermal kütle akış debisi, türbinlerin izentropik verim değişimleri, çevre sıcaklığı ve evaporatörlerin sıkışma (pinch) noktası sıcaklığı gibi sistem performansını etkileyen parametrelerin tüm sistemin enerji ve ekserji verimliliği ve ekserji yıkım miktarı üzerine etkisi detaylı bir şekilde incelenerek parametrik bir çalışma yapılmıştır. Ayrıca, önerilen sistemin bileşenlerinde meydana gelen ekserji yıkım miktarları kapsamlı bir şekilde hesaplanmıştır. Yapılan termodinamik analizlerden elde edilen sonuçlara göre, tüm sistemin enerji, ekserji verimlilikleri ve net güç üretimi sırasıyla %10.33, %39.03 ve 28 024 kW olarak hesaplanmıştır. En yüksek ekserji yıkım miktarı ise ısı değiştirici-2'de meydana gelmiştir.