Fotovoltaik panelli yoğunlaştırılmış güneş sistemi ile organik rankine çevriminden oluşan hibrid sistemin performans analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MUSTAFA ÖZ

Danışman: ATİLLA BIYIKOĞLU

Özet:

Bu çalışmanın amacı, Yoğunlaştırılmış Fotovoltaik Güneş Panel Sistemi (CPV) ile entegre Organik Rankine Çevrimi (ORC) kullanılarak oluşturulan Hibrid Sistemin (CPV/T-ORC) farklı iş akışkanları ve çalışma şartları için performans haritalarının oluşturulması ve optimum çalışma bölgelerinin tespit edilmesidir. Bu sistemin orjinalliği, fotovoltaik güneş panellerinin her iki yüzeyinden aldığı güneş ışınları ile enerji üretirken, buharlaştırıcıdan geçen soğutucu iş akışkanının PV panellerinden çektiği ısı enerjisini kullanarak ORC türbininde ilave güç üretmesidir. Bu çalışmada, 8 farklı iş akışkanı: R245fa, n-Bütan (R600), R123, n-Pentan, İso-Pentan, R21, R11, R245ca kullanılarak ve türbin giriş sıcaklığının 80 oC ile 190 oC arasındaki değerleri ile türbin giriş basıncının 8 ila 20 bar arasında değişen değerleri için hibrid sistemin termodinamik analizi gerçekleştirilmiş ve sonuçlar performans haritaları şeklinde sunulmuştur. Performans haritalarının analizi, 8 ile 10 bar çalışma basınç aralığında R11 iş akışkanının, 10 ile 20 bar çalışma basınç aralığında ise R21 iş akışkanının maksimum güç sağladığını göstermiştir. Bunun yanı sıra, R21 iş akışkanı kullanılarak 8-20 bar basınç aralığında hibrid sistemin birinci yasa veriminin en yüksek değerlere ulaştığı tespit edilmiştir. İkinci yasa verime göre ise 8 bar çalışma basıncında R21, 10 ila 20 bar çalışma basınç bölgesinde ise n-Bütan (R600) iş akışkanı ile hibrid sistemin performansının en yüksek değerlere ulaştığı belirlenmiştir.