Güneş enerjisi, organik Rankine çevrimi ve absorpsiyon etkisi destekli özgün bir kojenerasyon sistemin tasarımı , simülasyonu ve performans değerlendirmesi
Design , simulation and performance evaluation  of a  novel cogeneration system assisted with solar energy, organic Rankine cycle and absorption effect
Yazar: ASLI TİKTAŞ
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN GÜNERHAN ; PROF. DR. ARİF HEPBAŞLI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Elektrik enerjisi = Electrical energy ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Soğurmalı soğutma sistemleri = Absorption cooling systems ; Sürdürülebilir enerji = Sustainable energy ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Bu tezde güneş enerjisi destekli Organik Rankine çevrimi (ORÇ) ve absorpsiyon teknolojileriyle daha çevre dostu ve ekonomik bir yöntemle sırasıyla yüksek kapasiteli elektrik üretimi, yüksek kapasiteli ısıtma ve soğutma yükü ve yüksek kapasiteli elektrik ve soğutma yükü üretimleri için üç ayrı özgün sistem tasarımı geliştirilmiştir. Söz konusu bu sistem tasarımları termodinamik olarak modellenmiş ve bu sistemler üzerinde enerji, ekserji, ekonomik, çevresel etki ve sürdürülebilirlik bazlı değerlendirmeler gerçekleştirilmiştir. Bütünleşik elektrik-soğutma sistemi için eksergoekonomik optimizasyon uygulanarak optimum sistem tasarım parametreleri seçilmiştir. Ayrıca önerilen bu sistemlerin teknoekonomik sonuçları literatürde şu ana kadar var olan benzer kapasiteli diğer sistemlerle ve referans çalışmalarla karşılaştırılarak önerilen sistemlerin diğer sistemlere göre ne ölçüde eksergoekonomik ve çevresel açılardan güçlü bir alternatif oluşturduğu belirlenmiştir. Bütünleşik elektrik ve soğutma yükü üretimi için düzlemsel güneş kolektörü, absorpsiyonlu ısı yükselticisi, absorpsiyonlu soğutma çevrimi ve ORÇ sistemlerinin entegresinin önerildiği özgün sistemde İzmir örneği için yıllık 396,2 GWh elektrik ve 59213,4 MWh soğutma yükü toplam 9,91 milyon ABD doları maliyetle, sırasıyla 0,0141 ve 0,0158 ABD Doları/kWh'lık seviyelendirilmiş soğutma yükü ve elektrik üretimi maliyetleri ve 4,27 yıllı geri ödeme süresi ile üretilmiştir.

Abstract:
In this study, three different unique system designs were developed for high-capacity electricity production, high-capacity heating and cooling load, and high-capacity electricity and cooling load production, respectively, with a more environmentally friendly and economical method using solar energy-assisted Organic Rankine cycle (ORC) and absorption technologies. These system designs were modeled thermodynamically and energy, exergy, economic, environmental impact and sustainability-based evaluations were carried out on these systems. Optimum system design parameters were selected by applying exergoeconomic optimization for the integrated electricity-cooling system. In addition, the technoeconomic results of these proposed systems were compared with other similar capacity systems that exist in the literature and in practice to determine to what extent the proposed systems are exergoeconomically and environmentally strong compared to other systems. It has been determined that it provides an alternative. In the original system where the integration of planar solar collector, absorption heat amplifier, absorption cooling cycle and ORC systems was proposed for integrated electricity and cooling load generation, 396.2 GWh of electricity and 59213.4 MWh of cooling load per year for the Izmir example were produced at a total cost of 10.81 million USD, respectively, US0.0141/kWh and US0.0158/kWh of levelized cost of cooling load and electricity generations with a payback period of 4.27 years.