KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2026 / Cilt: 27 Sayı: 2

Amonyak-Su ile Çalışan Absorpsiyonlu Soğutma ile Mikrotürbin Kombine Sisteminin Tasarımı ve Termodinamik Performans Analizi

DESIGN AND THERMODYNAMIC PERFORMANCE ANALYSIS OF AN AMMONIA-WATER ABSORPTION REFRIGERATION AND MICROTURBINE COMBINED SYSTEM

Ayşe Fidan Altun(BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ, ORHANGAZİ MESLEK YÜKSEKOKULU, TEKNİK PROGRAMLAR BÖLÜMÜ, MAKİNE PR.)0000-0001-7236-8398
Sayfa
765–784
Yayın Tarihi
2022-08-31
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu nedenle, birleşik enerji sistemlerinin uygulanması enerji verimliliği için hayati bir çözümdür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Absorpsiyonlu soğutma sistemlerinin kojenerasyon ve trijenerasyon sistemlerine entegre edilmesi, enerji verimliliğini ve çevresel sürdürülebilirliği artırmak için faydalıdır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu sistemler, geleneksel sistemlere kıyasla daha yüksek verime, daha düşük emisyona ve daha düşük maliyete sahiptirler.
💡
Sonuç & Katkı:Bu nedenle, birleşik enerji sistemlerinin uygulanması enerji verimliliği için hayati bir çözümdür.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Kombine soğutma ve güç · absorpsiyon · mikrotürbin

Özet

Absorpsiyonlu soğutma sistemlerinin kojenerasyon ve trijenerasyon sistemlerine entegre edilmesi, enerji verimliliğini ve çevresel sürdürülebilirliği artırmak için faydalıdır. Bu sistemler, geleneksel sistemlere kıyasla daha yüksek verime, daha düşük emisyona ve daha düşük maliyete sahiptirler. Bu nedenle, sistemin enerji performansını öngörebilmek ve verimli sistemler tasarlayabilmek için termodinamik modeller geliştirmek çok önemlidir. Bu çalışmada, kombine bir mikro türbin ve NH3/H2O absorpsiyonlu soğutma sistemi için tasarım ve kapsamlı termodinamik analiz yapılmıştır. 60 kW güç kapasiteli mikro türbin, sistemin temel güç kaynağıdır. 14 kW kapasitesindeki absorpsiyonlu soğutucu, mikro türbinin atık ısı geri kazanım kısmından gelen egzoz gazları ile beslenmektedir. Sistemin çeşitli kontrol noktalarında, akışkanların termodinamik özellikleri belirlenmiş ve sunulmuştur. Sistemin birinci ve ikinci kanun verimi farklı tasarım parametreleri için hesaplanmıştır. Önerilen kombine sistemin enerji kullanım faktörü %28,3 olup , tekil bir mikrotürbin sistemi ile kıyaslandığında %43,5 daha yüksek verime sahiptir. Ayrıca türbinden atılan egsoz gazlarının ısısı geri kazanılmazsa çok büyük miktarda enerji kaybı olacaktır. Bu nedenle, birleşik enerji sistemlerinin uygulanması enerji verimliliği için hayati bir çözümdür.

Abstract

Integrating absorption chillers in cogeneration and trigeneration systems are beneficial for increasing energy efficiency and sustainability. Those systems have higher efficiency, lower emissions, and lower costs compared to conventional systems. Therefore, it is crucial to develop thermodynamic models to predict the energy behaviour of the system for efficient design. System design and extensive thermodynamic analysis were conducted for a microturbine-NH3/H2O absorption cold and power system. The microturbine with a 60 kW power capacity is the prime mover.14 kW absorption chiller is fed by exhaust gases coming from the waste heat recovery part of the microturbine. The thermodynamic properties of the fluid at various state points were determined. The first and second law efficiency of the system was presented for different design parameters such as evaporation, condensation, generation temperature of the absorption system, effectiveness of the condenser-evaporator heat exchanger, and the solution heat exchanger. The proposed system's energy utilization factor is 28.3%, representing a 43.5% efficiency increase relative to the sole microturbine cycle. In addition, if waste heat from the flue gases discharged from the turbine is not recovered, a tremendous amount of energy may be lost. Therefore, the application of combined energy systems is a vital solution for energy efficiency.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Altun, A. F. (2022). Amonyak-Su ile Çalışan Absorpsiyonlu Soğutma ile Mikrotürbin Kombine Sisteminin Tasarımı ve Termodinamik Performans Analizi. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 27 Sayı: 2, 765–784. https://doi.org/10.17482/uumfd.1134555

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (21)

  1. Adewusi, S.A., Zubair, S.M. (2004). Second law based thermodynamic analysis of ammonia-water absorption systems, Energy Convers. Manag., 45, 2355–2369. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2003.11.020
  2. Akbari Kordlar, M., Mahmoudi, S.M.S. (2017). Exergeoconomic analysis and optimization of a novel cogeneration system producing power and refrigeration, Energy Convers. Manag., 134, 208–220. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.12.007
  3. Çakmak, T., Kılıç, M. (2007). The Simulation of a Micro-gas Turbine Cycle and Optimization of the System Components, Uludag Univ. J. Eng. Fac., 12, 97–108.
  4. Chu, X., Yang, D., Li, J. (2019). Sustainability Assessment of Combined Cooling, Heating, and Power Systems under Carbon Emission Regulations, Sustain., 11, 1–17. https://doi.org/10.3390/su11215917
  5. Doseva, N., Chakyrova, D. (2015). Energy and exergy analysis of cogeneration system with biogas engines, J. Therm. Eng., 1, 391–401. https://doi.org/10.18186/jte.75021
  6. Herold, K., Radermacher, R., Klein, S.A. (2016). Absorption Chillers and heat pumps, CRC Press.
  7. Herrera, M.D.M., Arrieta, F.R.P., Sodré, J.R. (2014). Thermoeconomic assessment of an absorption refrigeration and hydrogen-fueled diesel power generator cogeneration system, Int. J. Hydrogen Energy, 39, 4590–4599. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.01.028
  8. Huicochea, A., Rivera, W., Gutiérrez-Urueta, G., Bruno, J.C., Coronas, A. (2011). Thermodynamic analysis of a trigeneration system consisting of a micro gas turbine and a double effect absorption chiller, Appl. Therm., Eng., 31, 3347–3353. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.06.016
  9. Javanshir, N., Seyed Mahmoudi, S.M., Kordlar, M.A., Rosen, M.A. (2020). Energy and cost analysis and optimization of a geothermal-based cogeneration cycle using an ammonia-water solution: Thermodynamic and thermoeconomic viewpoints., Sustain., 12. https://doi.org/10.3390/su12020484
  10. Kazemiani-najafabadi, P., Amiri, E., James, C. (2022). Designing and thermodynamic optimization of a novel combined absorption cooling and power cycle based on a water-ammonia mixture., Energy, 253, 124076. https://doi.org/10.1016/j.energy.2022.124076
  11. Keçeciler, A., Acar, H.İ., Doǧan, A. (2000). Thermodynamic analysis of the absorption refrigeration system with geothermal energy: An experimental study., Energy Convers. Manag., 41, 37–48. https://doi.org/10.1016/S0196-8904(99)00091-6
  12. Martínez, J.C., Martinez, P.J., Bujedo, L.A. (2016). Development and experimental validation of a simulation model to reproduce the performance of a 17.6 kW LiBr-water absorption chiller., Renew. Energy, 86, 473–482. https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.08.049
  13. Mirzaee, M., Zare, R., Sadeghzadeh, M., Maddah, H., Ahmadi, M.H., Acıkkalp, E., Chen, L. (2019). Thermodynamic analyses of different scenarios in a CCHP system with micro turbine – Absorption chiller, and heat exchanger., Energy Convers. Manag., 198. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.111919
  14. Seyfouri, Z., Ameri, M. (2012). Analysis of integrated compression-absorption refrigeration systems powered by a microturbine., Int. J. Refrig., 35, 1639–1646. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2012.04.010
  15. Shankar, R., Rivera, W. (2020). Investigation of new cooling cogeneration cycle using NH3–H2O mixture., Int. J. Refrig., 114, 88–97. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2020.02.014
  16. Sun, L., Han, W., Jing, X., Zheng, D., Jin, H. (2013). A power and cooling cogeneration system using mid/low-temperature heat source., Appl. Energy, 112, 886–897. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.03.049
  17. Sun, Z.G., Xie, N.L. (2010). Experimental studying of a small combined cold and power system driven by a micro gas turbine., Appl. Therm. Eng., 30, 1242–1246. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.02.006
  18. Thu, K., Saha, B.B., Chua, K.J., Bui, T.D. (2016). Thermodynamic analysis on the part-load performance of a microturbine system for micro/mini-CHP applications., Appl. Energy, 178, 600–608. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.06.106
  19. Wang, J., Wang, J., Zhao, P., Dai, Y. (2016). Thermodynamic analysis of a new combined cooling and power system using ammonia-water mixture., Energy Convers. Manag., 117, 335–342. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.03.019
  20. Chu, X., Yang, D., Li, J. (2019). Sustainability Assessment of Combined Cooling, Heating, and Power Systems under Carbon Emission Regulations, Sustain., 11, 1–17. https://doi.org/10.3390/su11215917
  21. Herold, K., Radermacher, R., Klein, S.A. (2016). Absorption Chillers and heat pumps, CRC Press.