PEME-PDMYH Sistemi Kaynaklı Oluşan Isı Kaynağının ORÇ Birleşeni ile Verimlilik ve Ekonomik Analizi

Authors : Sefa Salim Örnek, Burak Kurşun, Korhan Ökten, Levent Uğur

Pages : 773-793

Doi:10.47495/okufbed.1444638

View : 47 | Download : 73

Publication Date : 2025-03-12

Article Type : Research Paper

Abstract :Fosil yakıtların çevresel zararlarından dolayı temiz enerji dönüşüm sistemleri ve enerji depolama alanındaki çalışmalar yaygın hale gelmiştir. Enerji dönüşüm ve depolama sistemleri arasında en çok kullanılan sistemlerden biri de hidrojen temelli, Proton Elektrolit Membranlı Elektrolizör (PEME) ve Proton Değişim Membranlı Yakıt Hücresi (PDMYH) birleşimidir. Bu birleşimde PEME hidrojen üretiminde, PDMYH ise hidrojenden elektrik üretiminde kullanılan sistemlerdir. Bu çalışmada PEME-PDMYH birleşenine ek olarak PDMYH’den elde edilen atık ısı ile Organik Rankine Çevrimi (ORÇ) çevriminden de elektrik eldesi araştırılmıştır. Bu araştırma için PEME-PDMYH ve PEME-PDMYH-ORÇ sistemleri parametrik olarak karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma parametreleri olarak PEME hücre sayısı, şarj süresi, deşarj süresi ve ORÇ evaporatör basıncı seçilmiştir. Bu parametrelere bağlı olarak PEME’de tüketilen, PDMYH ve ORÇ’de üretilen elektrik, çevrim verimi, Seviyelendirilmiş Elektrik Maliyeti (SEM) değerleri sistem çıktısı olarak seçilmiştir. Çalışma sonucunda en etkin parametre olan PEME hücre sayısına bağlı olarak PDMYH ve ORÇ’de üretilen elektrik, yaklaşık 3 kat artmıştır. Bunun yanında ORÇ kullanımı ile çevrim veriminin %1-2,5 arasında arttığı saptanmıştır. Son olarak ORÇ’li ve ORÇ’siz sistemler arasında SEM değerleri arasında büyük farklar olmadığı görülmüştür.
Keywords : Hidrojen, proton değişim membranlı elekrolizör, proton değişim membranlı yakıt hücresi, organik rankine çevrimi