Dergiler / Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi Dergisi / 2021 / Cilt: 13 - Sayı: 2021 Özel Sayı

DENİZ TAŞITLARI İÇİN ORC ENTEGRELİ BİR ATIK ISI GERİ KAZANIM SİSTEMİNİN EKSERJİ TABANLI SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK DEĞERLENDİRMESİ

EXERGY BASED SUSTAINABILITY ASSESSMENT OF AN ORC INTEGRATED WASTE HEAT RECOVERY SYSTEM FOR MARINE VESSELS

Sayfa
109–133
Yayın Tarihi
2022-10-11
DOI
—
🏛️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)

Literatür taraması, çevresel bir bakış açısından enerji sistemlerinin ekserji tabanlı değerlendirme araçları ve göstergeleri ile sürdürülebilirlik değerlendirmesine uygun olduğunu göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışma, ilk aşamada ekserji tabanlı sürdürülebilirlik değerlendirmesinin temellerini ve içinde şekillendiği çerçeveyi tanıtmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Sürdürülebilirlik değerlendirmesi çerçevesi, politika yapıcılara ve karar verme süreçlerine yardımcı olmak için kullanılan sürdürülebilirlik göstergelerine yönlendirmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Literatür taraması, çevresel bir bakış açısından enerji sistemlerinin ekserji tabanlı değerlendirme araçları ve göstergeleri ile sürdürülebilirlik değerlendirmesine uygun olduğunu göstermektedir.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:sürdürülebilirlik · ekserji · organik Rankine çevrimi

Özet

Bu çalışma, ilk aşamada ekserji tabanlı sürdürülebilirlik değerlendirmesinin temellerini ve içinde şekillendiği çerçeveyi tanıtmaktadır. Sürdürülebilirlik değerlendirmesi çerçevesi, politika yapıcılara ve karar verme süreçlerine yardımcı olmak için kullanılan sürdürülebilirlik göstergelerine yönlendirmektedir. Literatür taraması, çevresel bir bakış açısından enerji sistemlerinin ekserji tabanlı değerlendirme araçları ve göstergeleri ile sürdürülebilirlik değerlendirmesine uygun olduğunu göstermektedir. Bu çalışmada, 1.221 TEU'luk bir konteyner gemisi için tasarlanmış ORC (organik Rankine çevrimi) entegreli bir atık ısı geri kazanım sisteminin ekserji analiz sonuçları kullanılarak ekserji tabanlı bir sürdürülebilirlik değerlendirmesi yapılmıştır. Önerilen atık ısı geri kazanım sistemi tasarımının sürdürülebilirlik düzeyini ve daha fazla iyileştirme potansiyelini ortaya koyan karşılaştırılabilir ve nicel ekserjetik sürdürülebilirlik göstergelerini türetmek için ekserji analizi sonuçları kullanılarak, kullanılmıştır. Değerlendirme sonuçları, minimum atık ekserji oranının 3 MPa'da 0,106 değerinde R1234ze(Z) akışkanından elde edildiğini göstermiştir. R1234ze(Z) ve R245fa iş akışkanları, önerilen sistem tasarımı için oldukça iyi bir çevresel performans göstermektedir. Maksimum ekserjetik sürdürülebilirlik indeksi 8.435 değerinde 3 MPa'da R1234ze(Z)'den elde edilmiştir.

Abstract

This paper introduces the basics of exergy based sustainability assessment and the framework that should be shaped within in the first stage. The sustainability assessment framework leads to sustainability indicators that are used to assist policy makers and decision-making processes. The literature review shows that the energy systems are suited to sustainability assessment with exergy based assessment tools and indicators from an environmental point of view. In this study, an exergy based sustainability assessment is carried out by using the exergy analyses results of an ORC (organic Rankine cycle) integrated waste heat recovery system on a 1,221 TEU container ship. The exergy analysis results are used to derive comparable and quantified exergetic sustainability indicators that indicate the sustainability level and further improvement potentials with the utilization of the proposed waste heat recovery system design. The assessment results show that the minimum waste exergy ratio is obtained from R1234ze(Z) at 3 MPa with the value of 0.106. R1234ze(Z) and R245fa working fluids show good environmental performance for the proposed system design. The maximum exergetic sustainability index values are obtained from R1234ze(Z) and at 3 MPa at the value of 8.435.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KONUR, O., SAATÇIOĞLU, Ö. Y., ÇOLPAN, C. Ö. (2022). DENİZ TAŞITLARI İÇİN ORC ENTEGRELİ BİR ATIK ISI GERİ KAZANIM SİSTEMİNİN EKSERJİ TABANLI SÜRDÜRÜLEBİLİRLİK DEĞERLENDİRMESİ. Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi Dergisi, Cilt: 13 - Sayı: 2021 Özel Sayı, 109–133. https://ajindex.com/articles/490274

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Abam, F.I., Briggs, T.A., Ekwe, B.E., Samuel, O., and Effiom, S.O. (2017). Investigation of intercooler-effectiveness on exergo-economic and exergo-sustainability parameters of modified brayton cycles. Case Studies in Thermal Engineering, 10, 9–18.
  2. Abam, F. I., Ekwe, E. B., Effiom, S. O., and Afangideh, C. B. (2018a). Performance and thermo-sustainability analysis of non-hybrid organic Rankine cycles (ORCs) at varying heat source and evaporator conditions. Australian Journal of Mechanical Engineering, 16(3), 238-248.
  3. Abam, F. I., Ekwe, E. B., Effiom, S. O., and Ndukwu, M. C. (2018b). A comparative performance analysis and thermo-sustainability indicators of modified low-heat organic Rankine cycles (ORCs): An exergy-based procedure. Energy Reports, 4, 110-118.
  4. Abam, F. I., Ekwe, E. B., Effiom, S. O., Ndukwu, M. C., Briggs, T. A., and Kadurumba, C. H. (2018c). Optimum exergetic performance parameters and thermo-sustainability indicators of low-temperature modified organic Rankine cycles (ORCs). Sustainable Energy Technologies and Assessments, 30, 91-104.
  5. Acar, C. and Dincer, I. (2014). Energy and exergy analyses of a zero emission power plant for coproduction of electricity and methanol. In Progress in Exergy, Energy, and the Environment, (145-156). Cham: Springer. Ataei, A., Safari, F., and Choi, J. K. (2015). Thermodynamic performance analysis of different organic Rankine cycles to generate power from renewable energy resources. American Journal of Renewable and Sustainable Energy, 1(2), 31-38.
  6. Aydin, H. (2013). Exergetic sustainability analysis of LM6000 gas turbine power plant with steam cycle. Energy, 57, 766–774.
  7. Aydin, H., Turan, O., Karakoc, T. H., and Midilli, A. (2015). Exergetic sustainability indicators as a tool in commercial aircraft: A case study for a turbofan engine. International Journal of Green Energy, 12(1), 28-40.
  8. Aygun, H. and Turan, O. (2020). Exergetic sustainability off-design analysis of variable-cycle aero-engine in various bypass modes. Energy, 195, 117008. Baklacioglu, T., Turan, O., and Aydin, H. (2018). Metaheuristic approach for an artificial neural network: Exergetic sustainability and environmental effect of a business aircraft. Transportation Research, Part D: Transport and Environment, 63, 445-465.
  9. Balli, O. and Hepbasli, A. (2014). Exergoeconomic, sustainability and environmental damage cost analyses of T56 turboprop engine. Energy, 64, 582-600.
  10. Balta, M. T., Dincer, I., and Hepbasli, A. (2010). Performance and sustainab