Jeotermal enerji destekli multi-jenerasyon güç üretim sisteminin termodinamik ve ekonomik açıdan incelenmesi

Küresel ısınma ve çevresel sorunların üstesinden gelinmesinde yenilenebilir enerji kaynakları önemli konular arasında gelmektedir. Yenilenebilir enerji destekli kombine güç üretim sistemleri ile hem yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı hem de enerji verimliliği yöntemleri uygulanabilir. Bu tez çalışmasında jeotermal enerji destekli kombine bir multi-jenerasyon güç üretim sistemi ile güç, ısıtma, kurutma, temiz su ve sıkıştırılmış hidrojen üretimi amaçlanmıştır. Ele alınan bu çalışma, tek flaşlı jeotermal bir güç üretim çevrimi, bir transkritik karbondioksit Rankine Çevrimi, bir adet çok etkili tuzdan arındırma ünitesi, iki adet termoelektrik jeneratör, bir adet kurutucu ve PEM elektroliz ve sıkıştırma ünitelerinden meydana gelmektedir. Bu çalışmada kapsamlı termodinamik ve ekonomik analiz gerçekleştirilerek önerilen sistemin verimlilik ve maliyet hesaplamaları incelenmiştir. Bu kapsamda, detaylı bir enerji ve ekserji verimliliği, ekserji yıkım analizi her bir sistem elemanına ayrı ayrı uygulanarak toplam sistem verimliliği incelenmiştir. Ayrıca, jeotermal kaynak sıcaklığı, jeotermal kütle debisi, ısı değiştiricileri sıkıştırma nokta sıcaklığı, rejeneratör verimliliği gibi önemli parametrelerin değişiminin, sistem performansı üzerindeki etkilerini incelemek için detaylı parametrik analizler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen termodinamik ve ekonomik analiz sonuçlarına göre, kombine sistemin net elektrik üretimi 1 585 kW, ve hidrojen üretimi 0.00222 kg/s olarak hesaplanmıştır. Dahası bu sistemin 4 851 kW sıcak su ve 4.47 kg/s temiz su üretim kapasitesine sahiptir. Tüm sistemin enerji verimliliği %23.18, ekserji verimliliği %28.43 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca tüm sistemin toplam maliyeti 171.2 $/h olarak hesaplanmıştır. Bu sistem analiz sonuçlarına göre verimlilik ve sürdürülebilirlik açısından önerilen multi-jenerasyon güç üretim sisteminin avantaj sahibi olduğu sonucuna varılabilir.