Pamukkale University Journal of Engineering Sciences (Feb 2020)
Adana iklim koşullarında Organik Rankine Çevrimi ile bütünleşik düzlem-plakalı ve vakum tüplü kolektörlerin ısıl verimlerinin karşılaştırılması
Abstract
Bu çalışmada, düzlemsel güneş kolektörleri (DGK’lar) ile vakum tüplü güneş kolektörlerinin (VTGK’ler) termodinamik performansı, elektrik ve hidrojen üretimi numerik olarak karşılaştırıldı. Her iki sistem analizi Adana iklim koşullarında bir yıl boyunca yapıldı. DGK’lar ve VTGK’lar güneş enerjisinden ısı enerjisi üretebilen güneş enerjisi teknolojileridir. Bunlar çeşitli yerlerde sıcak su ihtiyacı veya ısınma ihtiyacını karşılamak için kullanılır. Ancak, günümüzde elektriğin birçok yerde kullanılmasından dolayı, her geçen gün elektrik üretimi daha kıymetli hale gelmektedir. Böylece, insanlık elektriği çeşitli kaynaklardan üretmenin yollarını aramaktadır. Organik Rankine Çevrimi (ORÇ) düşük ve yüksek sıcaklıklardaki kaynaklardan elektrik üretebilen çok önemli makinalardır. Bu sayede, DGK’larda ve VTGK’larda üretilen ısı enerjisi bir pompa yardımıyla ORÇ’ ye aktarılarak elektrik üretilmiştir. ORÇ’ de üretilen elektrik bir elektroliz sistemine aktarıldı ve burada suyun elektrolizi ile hidrojen üretilmiştir. Sistemin termodinamik analizi Mühendislik Eşitlik Çözümleyici (EES) benzetim programı ile yapılmıştır. Sonuçlara göre, güneş enerjisi ve ortam sıcaklığı artışıyla birlikte DGK ve VTGK’ den oluşan sistemin termal verimi ve dolayısıyla da ORÇ'nin güç üretim verimi artmıştır. Bu artışlar sayesinde, hidrojen üretimi de önemli ölçüde artmıştır. Bu nedenle, Temmuz ayında VTGK'lar ve DGK'ların ısıl verimleri sırasıyla maksimum %6.25 ve %5.46 olarak bulundu.
