Kombine organik rankine ve kompresörlü soğutma çevriminin termodinamik analizi
A thermodynamic analysis of combined organic rankine cycle and compressor cooling cycle
Yazar: RECEP KARAMAN
Danışman: PROF. DR. REŞAT SELBAŞ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Buharlaştırarak soğutma = Evaporative cooling ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems

Özet:
Yenilenebilir enerji kaynaklarının arasında en çok tercih edilen enerji kaynağı olarak güneş enerjisi gelmektedir. Türkiye'nin coğrafi konumu açısından kullanımına uygun olan güneş enerjisi, ısıtmada ve elektrik enerjisi üretiminde tercih edilmektedir. Son yıllarda güneş enerjisi; enerji üretim sistemlerinde tercih edilmeye başlamıştır. 
Geleneksel sistemlerle düşük sıcaklıktaki ısıdan yaralanmada teknik zorluklar ve sistemlerin ekonomik olmaması dezavantaj olarak karşımıza çıkmaktadır. Isıdan yararlanarak güç üretiminde kullanılan geleneksel buhar türbininde yüksek basınç ve yüksek sıcaklıklar gerekmektedir. Düşük sıcaklıklarda güç üretimi yapabilmek için organik Rankine çevrimi tercih edilmektedir. Organik Rankine çevriminde su yerine daha düşük sıcaklıklarda yüksek basınç ve sıcaklığa çıkabilen soğutucu akışkanlar kullanılmaktadır. Soğutma sistemi için gerekli olan kompresör gücünü Organik Rankine çevriminde elde edebilmek mümkündür. Oluşturulan kombine bir sistemle güneş enerjisinden yararlanılarak soğutma yapılabilmektedir.
Bu çalışmada; parabolik güneş kolektörü vasıtasıyla toplanan ısı uygun bir çalışma sıvısına aktarılarak ısı eşanjörü vasıtasıyla organik Rankine çevriminin ısı kaynağı olarak kullanılmıştır. Organik Rankine çevriminde üretilen güç ideal buhar sıkıştırmalı soğutma sistemindeki kompresöre aktarılarak soğutma elde edilmiştir.
Bu çalışma, günümüzde enerjinin değerli ve kısıtlı olmasından dolayı önemli avantajlar sağlayacaktır. Ülkemizde kombine sistemle ilgili çok fazla çalışma bulunmamaktadır. Böylelikle yapılacak olan bu çalışma, ülkemizin bu konu hakkındaki gelişimine önemli katkılar sağlayacaktır. 
Bu çalışmada Isparta ili şartlarında parabolik güneş kolektörlü organik Rankine çevriminin ve ideal buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi uygulaması yapılmıştır. EES programı ile teorik olarak termodinamik analizleri yapılmış ve bu sistemin birinci ve ikinci kanun analizleri incelenmiştir.

Abstract:
There are many renewable energy sources; solar energy is most desired one. Recently years in Turkey, the solar energy is preferred at heating and electrical energy production because of its geographical position. 
In conventional systems, it is technically quite difficult that using low temperature systems since economic challenges and some disadvantages. High pressure and temperature is necessary as benefitting from heating of conventional vapor turbine systems. Generally organic Rankine cycle (ORC) is used for low temperature power producing. In the ORC, there are many cooling liquids which reach high power and pressures at low temperatures are used instead of water. It is possible that essential compressor power for cooling system can be obtained by organic Rankine cycle. We can perform cooling by solar energy with created combined system.
In this study we used parabolic solar collector by utilizing organic Rankine cycle as a heating source because of transferring energy to cooling liquid by heat exchanger. The power, produced from organic Rankine cycle, is obtained from vapor compressing by transferring cooling system compressor. Therefore, we get cooling.   
This work will provide us some important advantages as todays energy is limited and precious. In our country there is not enough work and research about combined cycle systems. Therefore, this work will contribute significantly to Turkey's development. 
In this study, organic Rankine cycle and ideal vapor compressed cooling system analyzed with parabolic solar collector. The system analyzed thermodynamically with EES computing program. Finally all solutions of the study evaluated first and second law of thermodynamics in Isparta (in Turkey) conditions.