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

Authors : Olgun KONUR, Ömür SAATÇİOĞLU, Can ÇOLPAN

Pages : 109-134

Doi:10.18613/deudfd.969098

View : 17 | Download : 10

Publication Date : 2021-09-06

Article Type : Research Paper

Abstract :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.
Keywords : sürdürülebilirlik, ekserji, organik Rankine çevrimi, atık ısı geri kazanımı, gemi makineleri işletme mühendisliği