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

Autor: KONUR, Olgun, SAATÇİOĞLU, Ömür, ÇOLPAN, Can
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Volume:, Issue: 109-134
Dokuz Eylül Üniversitesi Denizcilik Fakültesi Dergisi
ISSN: 1309-4246
2458-9942
Popis: 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.
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.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: