Isı değiştirici bileşenlerine bağlı olarak bir Organik Rankine Çevriminin performans analizi ve optimizasyonu

Bu çalışma, dört ısı eşanjörü içeren bir Organik Rankine Çevrimi'nin (ORC) performansını optimize etmeye ve analiz etmeye odaklamaktadır: ön ısıtıcı, buharlaştırıcı, kızdırıcı ve kondansatör. Bu çalışma, her bir ısı eşanjörü için mükemmel tasarımı elde etmek için en düşük yüzey alanı ile düşük basınç düşüşü arasında denge sağlamak amacıyla kapsamlı bir tasarım ve optimizasyon metodolojisi geliştirmeyi hedeflemektedir. Öncelikle, altı farklı akışkan için ideal durumlara (ısı eşanjörlerindeki basınç düşüşünü ihmal ederek) dayalı termodinamik hesaplamalar yapıldı: R245fa, R123, R600, R236fa, R142b ve R600a'dır. Seçilen akışkanlar, tercih edilen özelliklerine göre belirlendi ve tüm hesaplamalar tüm soğutucu akışkanlar için aynı çalışma koşullarında yapıldı. Bu hesaplamalar sonucunda, tüm ısı eşanjörleri için 1244 farklı tasarım elde edildi. Adım adım tasarım ve optimizasyon yöntemleri uygulanarak, her ısı eşanjörü bileşeni için en uygun bir tasarım seçildi. Son olarak, bu tasarımlara dayalı ORC'nin genel performansını değerlendirmek için ORC'nin performans analizi yapıldı. Çalışma, ideal duruma kıyasla düşük ekipman maliyeti ve yüksek ORC performansı beklenen sonuçlara uymayı amaçlamaktadır. Sonuç olarak, Seçilen tüm akışkanlar için ORC'nin genel performansı %98'den fazla olduğu bulunmuştur.