Kombine brayton ve rankine çevrimlerinin ekserji analizi ve optimizasyonu

Bu tezde enerji kavramından ve enerjinin tarihsel süreç içerisinde ne gibi değişikliklere uğradığı, hangi yönde nasıl gelişmeler gösterdiği ele alınmıştır. Enerji kaynaklarının iki alt başlığı olan yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynakları incelenmiş ve ilk olarak yenilenebilir enerji kaynakları araştırılmıştır. Bu kaynaklar güneş, rüzgâr, hidrolik, jeotermal, biyokütle ve dalga enerjileridir. Bu enerji türleri kendi içerisinde sürdürülebilir ve çevreye zarar vermeyen enerji kaynaklarıdır. Daha sonra ise tükenebilir ve çevreye çoğu zaman zararlar veren yenilenemez enerji kaynakları olan kömür, petrol, doğal gaz ve nükleer enerjiler araştırılmıştır. Tüm bu enerji kaynaklarının dünyada ve Türkiye de kullanımları, coğrafi olarak dağılımları gibi özellikleri gösterilerek ekserji kavramı ve ekserjinin ne gibi önemli noktaları olduğundan ekserjinin türleri olan kinetik ve potansiyel ekserji, fiziksel ekserji, kimyasal ekserji, ısı ile ekserji, iş ile ekserji, kütle ile ekserji ve ekserjinin yıkımı kombine çevrimler için incelenmiştir. Rankine çevriminin pompa basıncının 400 kPa'dan 7600 kPa'ya artması ile ekserji verimi %76'dan %85'e çıkmakta ve Brayton çevriminin kompresyon basıncının 400 kPa'dan 2200 kPa'ya çıkması ile de ekserji verimi %72'den %79'a yükselmektedir. Burada iki çevrimin optimum çalışacağı bu çalışma şartları beraber uygulandığında tüm sistemin ekserji verimi %86'yı aşmaktadır. Brayton ve Rankine çevriminin maksimum verimli olduğu çalışma şartları beraber uygulandığında sistemin optimum çalışma şartları elde edilmektedir. Anahtar Kelimeler: Brayton, Rankine, enerji, ekserji, optimizasyon