Merkez alıcılı güneş kulesi sisteminin enerji ve ekserji analizi ve performans optimizasyonu
Energy and exergy analysis and performance optimization of the central receiver solar tower system
Yazar: MERVE SEVİPTEKİN KIZAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN OKTAY
Batman Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Elektrik üretimi = Electricity generation ; Güç sistemleri = Power systems ; Rankine çevrimi = Rankine cycle ; Termodinamik = Thermodynamics ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy

Özet:
Sanayi Devrimi ile artan enerji talebi, dünyanın fosil kaynaklarının hızla tükenmesine yol açmış ve bu durum insanları tükenmeyen ve yenilenebilen enerji kaynaklarını kullanmaya zorunlu hale getirmiştir.

Bu tez çalışmasında Solar II güneş-buhar santralinin güç santralinin bir Rankine çevriminin termodinamik I. ve II. kanun analizleri gerçekleştirilmiştir. Çevrim içinde etkiyen her bir parametrenin (basınç, sıcaklık vb.)  sistem ve güç çevrimine etkileri analizler yapılarak sistemsel olarak incelenmiştir. Bu amaçla öncelikle mevcut Solar II sisteminin özellikleri temel alınarak sistem denklemleri EES programına tanımlanmıştır. Mevcut alıcıdaki ısı transfer akışkanının (HTF) özellikleri Rankine buhar-güç çevriminde kullanılan çalışma akışkanı olan buharın özellikleri sisteme girdi olarak verilerek farklı konfigürasyonlarda mevcut sistemsel çıktıları program kullanılarak elde edilmiştir. Tasarım çevrimi, çevrimin boyutlandırma parametrelerini 0,33'e eşit verimle istenen bir elektrik gücü değerine (10 MW) uyacak şekilde tanımlamak için kurulmuştur. Daha sonra, EES programında elde edilen sistem özellikleri ile Solar II sisteminin gerçek verileri karşılaştırılarak yazılan programın doğrulaması yapılmıştır.
Tesisin performansını ve gücünü artırmak için farklı parametreler incelenerek, verimlilik artışındaki etkileri araştırılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Mühendislik Denklem Çözücü (EES), Rankine çevrimi, Solar II, Termodinamik, Yenilenebilir enerji

Abstract:
The increasing energy demand with the Industrial Revolution has led to the rapid depletion of the world's fossil resources, and this has forced people to use inexhaustible and renewable energy resources.

In this thesis study, thermodynamics I. and II. of a Rankine cycle of the power plant of the Solar II solar-steam plant. law analysis was carried out. The effects of each parameter (pressure, temperature, etc.) acting in the cycle on the system and power cycle were analyzed systematically. For this purpose, the system equations were defined to the EES program based on the characteristics of the existing Solar II system. The properties of the heat transfer fluid (HTF) in the existing receiver, the properties of the steam, which is the working fluid used in the Rankine steam-power cycle, are given as input to the system and the current system outputs in different configurations are obtained by using the program. The design cycle was set up to define the sizing parameters of the cycle to fit a desired electrical power value (10 MW) with an efficiency equal to 0.33. Then, the system features obtained in the EES program and the actual data of the Solar II system were compared and the written program was verified. In order to increase the performance and power of the plant, different parameters were examined and their effects on productivity increase were investigated.

Keywords: Engineering Equation Solver (EES), Rankine cycle, Renewable energy, Solar II, Thermodynamics