Yeni Nesil Çalışma Akışkanları Kullanılarak Dahili Isı Değiştiricili Entegre Organik Rankine Çevrimi (ORÇ) ve Buhar Sıkıştırma Çevriminin (BSÇ) Termodinamik Analizi
Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, cilt.13, sa.1, ss.1-18, 2026 (TRDizin)
- Yayın Türü: Makale / Tam Makale
- Cilt numarası: 13 Sayı: 1
- Basım Tarihi: 2026
- Doi Numarası: 10.54365/adyumbd.1842096
- Dergi Adı: Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
- Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
- Sayfa Sayıları: ss.1-18
- Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
- Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Adresli: Hayır
Özet
Bu çalışmada, düşük küresel ısınma potansiyeline sahip çalışma akışkanları kullanılarak birleştirilmiş Organik Rankine Çevrimi–Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevrimi (ORÇ–BSSÇ) sisteminin termodinamik analizi gerçekleştirilmiştir. ORÇ türbin güç çıktısı 1.795–1.962 kW aralığında değişmekte olup, çevrimin ısıl verimi 0.1008–0.1093 ve ekserji verimi 0.4347–0.4716 aralığındadır; her iki gösterge için yaklaşık %8.5’lik bir iyileşme elde edilmiştir. Soğutma sisteminde ise BSSÇ STK değeri 4.95’ten 5.303’e yükselirken, ekserji verimi 0.2622’den 0.2809’a çıkarak yaklaşık %7.1’lik bir artış göstermektedir. Toplam sistem açısından bakıldığında, genel STK 0.4989’dan 0.5799’a yükselmiş ve toplam ekserji verimi 0.1140’tan 0.1325’e çıkarak %16.2’lik bir iyileşme sağlamıştır. Parametrik analiz sonuçları, türbin giriş sıcaklığının artmasının hem STK hem de ekserji verimini artırdığını; buna karşılık kondenser sıcaklığındaki artışların performansı düşürdüğünü göstermektedir. İncelenen tüm çalışma akışkanı çiftleri arasında R1233zd(E)/R1336mzz(Z) çifti en yüksek termodinamik performansı sergilemiştir.
In this research, a thermodynamic analysis of a combined organic rankine cycle-vapor compression cycle (ORC-VCC) with low global warming potential working fluids is carried out. The ORC turbine power output varies between 1.795-1.962 kW, with thermal efficiency and exergy efficiency ranging between 0.1008-0.1093 and 0.4347-0.4716, respectively, showing a 8.5% relative improvement. In the refrigeration system, the VCC COP increases from 4.95 to 5.303, with a relative improvement in exergy efficiency of 7.1% from 0.2622 to 0.2809. The overall system COP increases from 0.4989 to 0.5799 with a 16.2% relative improvement in overall total exergy efficiency of 0.1140 to 0.1325. Parametric results show that higher turbine inlet temperatures improve both COP and exergy efficiency, while increased condenser temperatures reduce them. Amongst different fluid pairs investigated, R1233zd(e)/ R1336mzz(Z) shows best thermodynamic performance.