TARIFNAME YÖNELIK SISTEMLER VE ILGILI YÖNTEMLER TEKNIK SAHA Mevcut tarifnamenin düzenlemeleri, genellikle elektrik üretimine yönelik sistemler ve yöntemler ve sikistirilmis sogutuculari içeren diger prosesler ile ilgilidir. Örnegin sistemler ve yöntemler, bir isi kaynagindan elektrik üretilmesine ALT YAPI Rankine döngüsü, isinin ise dönüstürüldügü bir termodinamik döngüdür. Isi, tipik olarak araci sivi olarak su ile bir kapali döngüye harici olarak beslenir. Rankine döngüsü, dünya çapinda kullanilan tüm elektrik gücünün yaklasik %807ini üretir ve solar termal, biyokütle, kömür ve nükleer güç kaynagi tarafindan kullanilir. Rankine döngülü güç sistemleri tipik olarak, termal enerjiyi elektrik enerjisine dönüstürür. Konvansiyonel bir Rankine döngülü güç sistemi asagidaki dört temel adimi kullanir: (l) termal enerji, suyun buhara dönüstürülmesine yönelik olarak bir kazanda kullanilir; (2) buhar, akabinde bir elektrik jeneratörünü tahrik eden bir türbin vasitasiyla gönderilir; (3) buhar, buharda kalan termal enerji ortama salinarak suya geri yogunlastirilir ve (4) kondensat kazana geri pompalanir. Ideal bir Rankine döngüsünde, genlesme es entropilidir (bir diger deyis ile sabit entropidedir) ve buharlasma ve yogusma prosesleri es basinçlidir (bir diger deyis ile sabit basinçtadir). Ancak, gerçek proseslerinde tersine çevrilemezlikler döngü verimini düsürür. Bu tersine çevrilemezlikler öncelikle, iki faktöre dayandirilabilir: döngünün (2) adimi sirasinda araci sivinin genlesmesi sirasinda bir miktar enerjinin isiya dönüstürülmesi ve adimlar (1) ile (3) sirasinda isi degistiricilerde basinç düsüslerinden kaynaklanan verimsizlik. 02405-P-0001 Bir Rankine döngüsünün verimliligi, araci sivinin fiziksel özelliklerinin bir fonksiyonudur. Basinç araci siviya yönelik asiri kritik seviyelere ulasmaksizin, döngünün çalisabildigi sicaklik araligi oldukça küçüktür. Örnegin konvansiyonel türbin giris sicakligi sinirlari yaklasik 565°C°dir (paslanmaz çeligin sürtünme kisiti) ve yogunlastirma sicakliklari yaklasik 30°C`dir. Bu, bir modern kömür yakitli güç istasyonuna yönelik %42'1ik bir asil verimlilik ile karsilastirildiginda yaklasik olarak %63"lük bir teorik Carnot verimliligi saglar. Düsük türbinli giris sicakligi (bir içten yanmali gaz türbini ile karsilastirildiginda), Rankine döngüsü siklikla kombine edilmis döngüde gaz türbinli güç istasyonlarinda bir tabanlama döngüsü olarak kullanilmasidir. Bir Rankine döngüsünde araci sivi, bir kapali döngüyü takip eder ve sürekli olarak yeniden kullanilir. Birçok araci sivi Rankine döngüsünde kullanilabilirken ve kullanilmakta iken su genellikle, bol, maliyetsiz, nontoksik, genellikle non reaktif oldugundan ve faydali termodinamik özelliklere sahip oldugundan dolayi tercih edilen sividir. Endüstriyel atik isi, jeotermal isi, günes havuzlari ve benzeri gibi düsük sicaklik kaynaklarindan enerjinin geri kazanilmasini saglamak için Organik Rankine döngüleri (ORC'ler) gelistirilmistir. ORC'lerde araci sivilar, belirli bir basinçta su buhari faz degisiminden daha düsük bir sicaklikta sivi-buhar fazi degisimine (yani kaynama noktasi) sahip organik, yüksek moleküllü kütle sivilaridir. Bir ORC kullanilarak, düsük sicaklik kaynaklarindan gelen isi, elektrik üretmek için kullanilabilecek ise yarar ise dönüstürülebilir. ORC teknolojisi, atik isidan enerji elde etmek için kullanilabilir. Örnegin, teknoloji isi ve enerji santrallerine, endüstriyel ve tarim islemlerine (örnegin organik ürünlerin fermantasyonu), firin veya firinlardan sicak egzozlara, baca gazi yogunlasmasina, araçlardan çikan egzoz gazlarina, bir kompresörün sogutulmasina ve bir güç döngüsünün yogunlastiricisina uygulanabilir. ORC teknolojisi ayni zamanda biyokütleden, jeotermal isi kaynaklarindan, günes alanlarindan ve benzerinden yararli enerji elde etmek için kullanilabilir. 02405-P-0001 araci sividan yaglama yagin ayrimi ve bir kaydirici devresine sahip Rankine döngülerini tarif eder. ORC°ler, 14 Agustos 2014°te yayinlanan "Improved Organic Rankine Cycle Decompression Heat Engine," baslikli Uluslararasi Patent AÇIKLAMA Bulusa göre yöntem istem l°de tarif edilir ve bulusa göre isi motoru istem 9`da tarif edilir. Bulusun baska açilari bagli istemlerde açiklanir. Bazi örneklerde bir yöntem, bir karisim olusturmak amaciyla bir yaglama yaginin bir sogutucunun bir birinci kismi ile bir sivi fazda karistirilmasini ve bir kaydirici yagi karisiminin ve sogutucunun ilk bir kisminin isitilmis bir karisim olusturmak için isitilmasini içerir, burada sogutucunun birinci kisminin bir kismi gaz halindedir. Yöntem, isitilmis karisimin sogutucunun ikinci bir kismi ile asiri isitilmis bir fazda karistirilmasini ve kayganlastirici yagi sogutucunun içine dagitmak için kayganlastirici yagin atomize edilmesini içerir. Sogutucu akiskan yaklasik - °C'nin altinda bir kaynama noktasi gösterebilir. Bazi düzenlemelerde, sogutucu bir organik malzeme içerebilir. Diger örneklerde, bir isi motoru, isiyi en az bir isi kaynagindan bir sogutucu maddeye aktarmak üzere konfigüre edilmis ve sogutucu gazin bir birinci bölümünü gaz halindeki bir faz içerecek sekilde konfigüre edilmis bir yüksek basinçli bölgeyi; sogutucu maddeden en az bir sogutucuya isi transfer etmek üzere konfigüre edilmis ve sogutucu akiskanin ikinci bir bölümünü sivi fazda içerecek sekilde konfigüre edilmis bir alçak basinç bölgesi; sogutucunun üçüncü bir bölümünü bir sivi fazda bir yaglama yagi ile karistirmak için düzenlenen bir baypas bölgesi; ve yaglama yagini atomize etmek ve yaglama yagini sogutucunun birinci ve üçüncü bölümlerine dagitmak üzere konfigüre edilmis bir karistirma ortami içeren bir atomizeri içerir. Sogutucu madde yaklasik -35 ° C'nin altinda bir 02405-P-0001 kaynama noktasi gösterir. Sogutucu madde için bir büyük ölçüde kapali ilmek yolu, yüksek basinçli bölgeyi, düsük basinçli bölgeyi ve baypas bölgesini içerir. Bazi örneklerde, basinçli bir sogutucu madde saglanmasina yönelik bir sistem, bir sogutucunun bir birinci bölümünü bir boru içinden bir sivi fazda hareket ettirmek üzere düzenlenen bir pompayi; bir yaglama yagini, sivi fazda sogutucunun ilk kismi ile karistirmak için bir karistirma cihazi; sivi fazda sogutucunun ilk kismina isi transfer edecek sekilde konfigüre edilmis en az bir isi kaynagi; sogutucunun ikinci bir kismini gaz halindeki bir fazda yaglama yagi ve sogutucunun ilk kismi ile karistirmak için bir baska karistirma cihazi; ve yaglama yagini atomize etmek ve yaglama yagini sogutucu içinde dagitmak için düzenlenen bir karistirma ortamini içerir. Sogutucu madde yaklasik -35 ° C'nin altinda bir kaynama noktasi gösterir. En az bir isi kaynagi, sogutucunun ilk bölümünü buharlastirmak üzere konfigüre edilir. SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI SEKIL l, mevcut tarifnameye göre basinçli bir sogutucu maddenin saglanmasina yönelik bir sistemi gösteren basitlestirilmis bir sematik blok diyagramdir; SEKIL 2, SEKIL l°de gösterilen sistemi içeren bir isi motorunu gösteren basitlestirilmis bir sematik blok diyagramidir; SEKIL 3, SEKIL 2"de gösterilen isi motorunda kullanilabilen bir dagiticiyi gösteren basitlestirilmis bir diyagramdir; SEKIL 4, SEKIL 2Sde gösterilen isi motorundaki sogutucu maddenin diger ekipman ile baglantili olarak nasil kullanilabilecegini gösteren basitlestirilmis bir sematik blok diyagramidir. 02405-P-0001 BULUSUN GERÇEKLESTIRILMESINE YÖNELIK YÖNTEM(LER) Asagidaki tarif, tarifnamenin uygulamalarinin tam bir tarifini saglamak için malzeme tipleri, bilesimler, malzeme kalinliklari ve isleme kosullari gibi spesifik detaylar saglar. Bununla birlikte, teknikte uzman bir kisi, açiklamanin düzenlemelerinin bu Spesifik ayrintilari kullanmadan uygulanabilecegini anlayacaktir. Aslinda, tarifnamenin düzenlemeleri, endüstride kullanilan geleneksel tekniklerle birlikte uygulanabilir. Ek olarak, asagida verilen açiklama, basinçli akiskanlar veya çalisan isi motorlari saglamak için tam bir proses akisi olusturmaz. Açiklamanin düzenlemelerini anlamak için gerekli sadece bu proses eylemleri ve yapilari asagida ayrintili olarak açiklanir. Teknikte uzmanliga sahip bir kisi, bazi islem bilesenlerinin (örnegin, borular, hat filtreleri, valfler, sicaklik detektörleri, akis detektörleri, basinç detektörleri ve benzeri) burada dogal olarak açiklandigini ve çesitli geleneksel proses bilesenleri ve eylemlerinin eklenmesinin tarifname ile uyumlu olacagini anlayacaktir. Açiklananlara geleneksel elemanlar eklenerek ilave eylemler veya malzemeler saglanabilir. Burada açiklandigi üzere "bir ve "bu" tekil formlarin baglam açik bir sekilde aksini belirtmedikçe ayni zamanda çogul formlari da içermesi tasarlanir. Burada kullanildigi üzere, "ve/veya" terimi, listelenen maddelerin herhangi birini ve bir veya daha fazlasinin tüm kombinasyonlari içerir. Burada kullanildigi gibi, "birinci , ikinci , ust , alt , yukarida , asagida , üzerinde"," altinda " ve benzeri gibi iliskisel terimler, açiklama ve beraberindeki çizimlerin anlasilmasinda açiklik ve rahatlik için kullanilmistir ve baglamin aksi açikça belirtilmedigi durumlar haricinde herhangi bir özel tercihe, yönelime veya düzene bagdastirilmaz veya bunlara bagli degildir. Bu tarifnamede kullanildigi haliyle, belirli bir parametreye, özellige veya kosula atifta bulunularak "büyük ölçüde" terimi, teknikte siradan uzmanliga sahip birinin, 02405-P-0001 verilen parametrenin, özelligin veya durumun kabul edilebilir üretim toleranslari dahilinde küçük bir varyans derecesi ile karsilandigini anlayabilecegi bir derece anlamina gelir. SEKIL 1, basinçli bir sogutucu maddenin saglanmasina yönelik bir sistemi (100) gösteren basitlestirilmis bir sematik blok diyagramdir. Sistem (100), bir isi motoruna, bir sogutma sistemine, bir isi pompasina veya basinçli sogutucu maddenin kullanildigi herhangi baska bir sisteme basinçli sogutucu maddenin saglanmasina yönelik olarak kullanilabilir. Bazi düzenlemelerde sistem (100), bir organik Rankine döngüsü (ORC) kullanilarak bir isi pompasina basinçli sogutucu maddeyi saglayabilir. SEKIL 1`de gösterildigi gibi sistem (100), yalnizca bir yönde sogutucu maddenin akisini saglamak üzere konfigüre edilen bir kontrol valfini (102) içerebilir. Sogutucu akiskani çek valften (102) almak için bir pompa (104) yapilandirilabilir ve sogutucu akiskanin sistem ( 100) boyunca sürülmesi için bir kuvvet saglar. Pompa (104), örnegin degisken hizli sirkülasyon pompasi olabilir. Pompa (104), basinçli sogutucu akiskanlar saglamak için geleneksel olarak kullanilan pompalardan önemli ölçüde daha küçük olabilir, çünkü pompanin (104) sogutucu akiskanin basincini önemli ölçüde arttirmasi gerekmez. Bunun yerine, sogutucu akiskan basinci, asagida daha detayli olarak açiklandigi gibi isitma ile arttirilabilir. Sogutucu madde, yaklasik -35°C"nin altinda bir kaynama noktasina sahip bir organik malzeme olabilir. Bu tür bir sogutucu madde, nispeten düsük sicakliklara (örnegin yaklasik 82°C,nin alti) sahip isi kaynaklarindan enerji elde edilmesine yönelik olarak kullanilabilir ve bu enerjiyi, konvansiyonel sistemlerdeki sogutucu maddelerden daha etkili bir sekilde elektrige dönüstürebilir. Örnegin, sogutucu madde yaklasik -51°C bir kaynama noktasina sahip olan azeotropik bir diflorometan ve pentaIloroetan karisimi olan R-410A olabilir. Teknikte R-22, R- (C02)) olarak bilinenler gibi baska sogutucular da kullanilabilir. Bu tür sogutucu 02405-P-0001 maddeler, örnegin Airgas Refrigerants, Inc., of Lawrenceville, Georgia, ABD'den ticari olarak temin edilebilir. Bir karistirma cihazi (106), organik sogutucu madde pompadan (104) geçtikten sonra organik sogutucu ile kaydirici yagi karistirmak üzere kontigüre edilebilir. Karistirma cihazi (106) örnegin, bir karistirma tesi, bir karistirma odasi, bir aspiratör veya sivilarin karistirilmasina yönelik herhangi baska araçlari içerebilir. Kaydirici yag, faydali kaydirma ve stabilite özelliklerine sahip olmak üzere ve bir sogutma prosesinin çalisma kosullarinda bir sivi fazda kalmak üzere formüle edilen bir organik malzeme olabilir. Örnegin kaydirici yag mineral yag (örnegin, naptalenik) veya sentetik yaglari (örnegin, glikoller, esterler, alkilbenzenler, polioesterler ve benzeri) içerebilir. Bazi düzenlemelerde kaydirici yag, A/C Re- New by Nu-Calgon, of St. Louis, Missouri, ABD ticari markasi altinda satilan bir ilave paket gibi bir kayganlik arttiriciyi içerebilir. Kayganlik arttinci, kaydirici yagdan daha yüksek bir kayganliga sahip olmak üzere formüle edilebilir. Sistem (100) ayrica, SEKIL l,de bir isi degistirici olarak gösterilen bir veya daha fazla isi kaynagini (108) içerebilir. Bir veya daha fazla isi kaynagi (108) yogusturucular, isitma bobinleri veya herhangi baska isi kaynagini içerebilir. Bir veya daha fazla isi kaynagi (108), isinin organik sogutucu maddeye ve kaydirici yaga transfer edilebildigi en az bir duvari içerebilir. Bir isi kaynagi (108) SEKIL lide gösterilmesine ragmen sistem (100), örnegin bir, iki, üç, dört ve benzeri olmak üzere herhangi bir sayida isi kaynagini içerebilir. Bir veya daha fazla isi kaynagi (108), bir gaz olusturmak üzere organik sogutucu maddeyi buharlastirmaya yönelik olarak konfigüre edilebilir. Örnegin bir veya daha fazla isi kaynagi (108), bir buharlastirici veya bir üst isiticiyi içerebilir. Sistem (100), kaydirici yagin atomize edilmesine yönelik olarak ve organik sogutucu maddenin bir diger bölümü ile kaydirici yag ve organik sogutucu maddenin karistirilmasina yönelik olarak konfigüre edilen bir atomizeri (112) içerebilir, Atomizer (112), burada karistirma ve atomize edici araçlara (114) sahip 02405-P-0001 bir gövdeyi içerebilir. Atomizer (112), karistirma kanatlari, metal bir ag (örnegin, Spring, Texas, ABD'de Dorstener Wire Tech tarafindan satilan SINTERPORE® ismi altinda yaklasik 1000 mikron gözenek büyüklügünde 316L paslanmaz çelik gözenek malzemesi gibi sinterlenmis bir paslanmaz çelik gözenek), bir paketleme ortami veya karistirma ve/veya atomizasyon için baska herhangi bir yapi içerebilir. Bazi düzenlemelerde, atomizer (1 12) ayrica atomize edilmemis bir sivi yagin atomizerden (112) ayrilmasini önlemek için bir filtre ortami (degistirilebilir) olabilir veya baska araçlar içerebilir. Atomizer (112), atomizer (112) içindeki basinç düsüsünün küçük veya önemsiz olacagi sekilde minimum kisitlama ile çalisacak sekilde konfigüre edilebilir. Sistem (100), basinçli, isitilmis bir sogutucu madde saglamak üzere kullanilabilir. Bir sogutucu madde (122), kontrol valfi (102) vasitasiyla, sogutucu maddeyi (122) sistemde (100) pompalayan pompaya (104) geçebilir. Bazi düzenlemelerde, pompa (104) sogutucu maddeyi (122) dolastirmak için tek araç saglayabilir. Pompayi ( 104) terk eden sogutucu ( 122), karistirma cihazina (106) girebilir ve bir karisim (126) olusturmak üzere bir yaglama yagi (124) ile karistirilabilir. Karisim (126) daha sonra isi kaynaginda (108) isitilabilir. Isi kaynagi (108), yaklasik 80°C'den düsük, yaklasik 70°C'den düsük, yaklasik 60°C'den düsük veya hatta yaklasik 50°C'den düsük bir sicakliga sahip sicak bir siviyi (128) alabilir. Sicak akiskandan (128) gelen isi karisima (126) aktarilir, böylece bir sogutulmus akiskan (130) (sicak akiskan (128) olarak isi kaynagina (108) giren malzemeyi içeren) ve isitilmis bir karisim (132) (karisim (126) olarak isi kaynagina(108) giren malzemeyi içeren) isi kaynagindan (108) ayrilir. Isitilmis karisimin (132) volumetrik akis oraninin, sogutucu maddenin (122) buharlasmasindan dolayi karisimin (126) volumetrik akis oranindan daha büyük olabilir. Bazi düzenlemelerde karisim (126), ilave isi kaynaklarina maruz birakilabilir. Isi kaynagindan (108) karisima (126) isinin transfer edilmesi, karisimin (126) spesifik hacminin arttirilmasini içerebilir. 02405-P-0001 sogutucusu, biyokütle, bir jeotermal isi kaynagi, bir günes dizisi veya baska bir isi kaynagini içerebilir. Isi kaynaginin (108) geleneksel sistemlerde gerekli olan kadar yüksek bir sicaklikta olmasi gerekmediginden, sistem (100) geleneksel olarak elektrik üretimi için kullanilmayan isi kaynaklarindan enerji elde etmek için kullanilabilir. lsitilmis karisim (132) (sogutucu akiskan (122) ile karistirilan yaglama yagini (124) içeren) ve bir baska gaz veya asiri isitilmis sogutucu madde (140) kismi, asiri isitilmis bir karisim (141) olusturmak üzere atomizer (112) içinde karistirilabilir. Alternatif olarak, isitilmis karisim (132) ve sogutucu madde (140), bir isitmali tisört, bir karisim odasi, bir aspiratör veya akiskanlari karistirmak için herhangi bir baska araç gibi ( 141) asiri isitilmis karisimi (141) olusturmak üzere atomizere (112) girmeden önce karistirilabilir. Sogutucu madde (140) tipik olarak sogutucu madde (122) ile ayni bilesime sahip olabilir. Sogutucu madde (140), kritik sicaklikta veya yakininda olabilir. Atomizer (112) içinde yaglama yagi, sogutucu madde içinde dagilabilen ince bir sis olusturmak amaciyla atomize edilebilir. Örnegin, asiri isitilmis karisim (141) metal bir agdan geçirilebilir. Bazi düzenlemelerde, yaglama yagi (124) sogutucu madde boyunca yaklasik olarak esit bir sekilde yayilabilir. Sogutucu akiskan ve yaglama yagi, atomizerden (112) atomize bir karisim (142) olarak çikabilir. Bazi düzenlemelerde, atomize edilmis karisimin (142) homojenligini arttirmak için atomize edilmis karisim (142) filtre edilebilir veya baska sekilde islenebilir. Bazi düzenlemelerde, atomize edilmis karisim (142) (bir diger deyis ile basinçli sogutucu akiskan ve atomize yaglama yagi) bir ORC isi motorunda kullanilabilir. Örnegin, SEKIL 2, SEKIL 1'de gösterilen sistemi ( 100) içeren bir isi motorunu (200) gösteren basitlestirilmis bir sematik blok diyagramidir (SEKIL 1'de gösterilen bazi malzeme akislari için referans numaralarinin basitlik için SEKIL 2'den çikarildigina dikkat ediniz). Isi motoru (200) genellikle bir yüksek basinçli bölge, düsük basinçli bir bölge ve bir baypas bölgesini içerir. Isi motoru (200) 02405-P-0001 çalisirken, çalisan sogutucu akiskanin yüksek basinç bölgesi içindeki basinci, akis yolu boyunca sicakliktaki degisikliklerle yaklasik olarak sabittir. Benzer sekilde, düsük basinçli bölgede, çalisan sogutucu akiskanin basinci yaklasik olarak sabittir (ancak yüksek basinçli bölgede oldugundan daha düsük bir basinçtadir). Baypas bölgesindeki sogutucu akiskan, yüksek basinçli bölgede oldugu gibi yaklasik olarak ayni basinçtadir. Yüksek basinç bölgesi ve düsük basinç bölgesinin her biri yaklasik olarak sabit basinçlarda oldugundan dolayi sogutucu madde, asagida açiklandigi ve Sekil 3'te gösterildigi gibi ilave isi transferi istenmesi durumunda veya gerektigi durumda, bir veya daha fazla dis döngüden geçirilebilir. sogutucu akiskan (248), tutma tankindan (202) bir buharlastirici (204) ve genel olarak isi kaynaklari (204, 206) olarak refere edilebilen bir üst isiticiya (206) geçer. Isi kaynaklarinin (204, 206) her biri, içinden sicak bir akiskanin (240) içinden sogutucu maddenin (248) transfer edilebildigi en az bir duvar içerebilir. bir, iki, üç, dört ve benzeri gibi herhangi bir sayida isi kaynagi içerebilir. Isi kaynaklarindan (204, 206) biri, SEKIL l'de gösterilen sogutucuya (140) karsilik gelebilecek bir gaz olusturmak üzere basinçli sogutucu maddeyi (248) buharlastirmak üzere konfigüre edilebilir. Sogutucu madde (140) süper isiticidan (206) ayrildiktan sonra, sogutucu madde (140), kritik sicaklikta veya yakininda olabilir. az, yaklasik 60°C'den daha az, yaklasik 50°C'den daha az veya yaklasik olarak 40°C9den daha az bir sicakliga sahip sicak akiskani (240) alabilir. Sicak akiskandan (240) gelen isi, sogutucu akiskana (248) transfer edilir. Sicak akiskan (240), isi kaynaklarini (204, 206) elden çikarmak veya diger kullanimlar için akiskan (244) olarak ayrilabilir. 02405-P-0001 Sogutucu madde (140) daha sonra, isi kaynaginda (108) önceden isitilmis sogutucu madde ve yagin isitilmis karisimi (132) ile karistirilabilir (ayrica bkz. SEKIL 1). Atomizer (112) içinde, yaglama yagi, yukarida tartisildigi ve SEKIL 1'de daha ayrintili olarak gösterildigi gibi, sogutucu akiskan içinde atomize edilmis karisim (142) olarak dagilabilen ince bir sis olusturmak üzere atomize edilebilir. Atomize karisim (142) daha sonra bir elektrik jeneratörünü (209) tahrik edecek sekilde baglanmis ve konfigüre edilmis bir genlesme cihazina (208) sahip bir dagiticiya (207) girebilir. Genlesme cihazi (208), gaz halindeki organik sogutucu akiskanin yüksek basinçli bölgeden düsük basinçli bölgeye sürekli olarak aktigi bir basinç gradyani saglayacak sekilde konfigüre edilmis bir pozitif yer degistirme dekompresörünü içerebilir. Genisletme cihazi (208), yüksek basinç bölgesi ile düsük basinç bölgesi arasinda yaklasik 10 bar ila yaklasik 100 bar arasindaki bir basinç farkini koruyacak ve basinç gradyani nedeniyle mekanik enerjiyi çikaracak sekilde konfigüre edilebilir. Örnegin, genlesme cihazi (208), yüksek basinçli bölge ile düsük basinçli bölge arasinda yaklasik 20 bar ila yaklasik 42 bar arasinda bir basinç farkini koruyacak sekilde konfigüre edilebilir. Bazi düzenlemelerde, genlesme cihazi (208) bir türbin, bir dekompresör, bir çift Vidali genisletici veya elektrik jeneratörünün (209) bir kismini döndürecek sekilde konfigüre edilmis baska bir uygun cihaz olabilir. Örnegin, genisletme cihazi (208) bir yörünge kaydirma dekompresörü içerebilir. Genisletme cihazi (208), çalisma kosullarina dayanacak sekilde formüle edilmis malzemeleri içerebilir. Örnegin, genlesme cihazi (208) paslanmaz çelik içerebilir. Genlesme tertibatindan (208) çikan bir karisim (250), genlesme tertibatina (208) giren atomize karisimdan ( 142) nispeten düsük bir basinçta ve nispeten daha yüksek bir sicaklikta olabilir. Bu nedenle, isi motorunun (200) yüksek basinç bölgesi tutma tankini (202), isi sekilde tanimlanabilir. 02405-P-0001 Dagitici (207), atomize edilmis karisim (142) atomizerden (112) alacak ve atomize edilmis karisimdan (142) daha düsük bir basinçta ve daha yüksek bir sicaklikta karisimi (250) saglayacak sekilde konfigüre edilebilir. Dagitici (207), yagin karisimdan (250) ayrilmasina yardimci olmak üzere atomize karisimdan (142) isi kullanmak üzere konfigüre edilebilir. Karisim (250), dagitici (207) içinde delikler veya çelik bir kafes araciligiyla dikey olarak yükselebilir. Bu durum, daha agir olma egiliminde olan yagin sogutucu maddeden ayrilmasini tesvik edebilir. Yag, sizdirmazlik ve yaglama için tekrar kullanilabildigi asagidaki elektrik jeneratörüne (209) geri düsme egiliminde olabilir. SEKIL 3`te gösterildigi gibi dagitici (207) içinden atomize edilmis karisimin (142) (SEKIL 2) alinabildigi bir sogutucu girisi (302) içerebilir. Atomize edilmis karisim (142) bir çikinti (304) vasitasiyla genlesme cihazina (208) geçebilir. Genlesme cihazini (208) terk eden sogutucu (bir diger deyis ile SEKIL 2'de gösterilen karisim (250)) olarak dagiticiya (207) bir açiklik (306) içinden girer. Sogutucu madde, bir sogutucu çikis yeri (310) vasitasiyla dagiticidan (207) ayrilan, karisimi (250) (SEKIL 2) olusturmak üzere sogutucudan yagin çikarildigi bir ayirma bölgesi (308) boyunca hareket eder. Çikarilan yag, bir yag tahliye elemani (312) vasitasiyla genlesme cihazina (208) ve/veya elektrik jeneratörüne (209) dönebilir. Sogutucu madde giris yeri (302) ve sogutucu madde çikis yerinin (310) birlestirilmesi, isi motorunun (200) montajini basitlestirebilir ve yagin ayrilmasina yardimci olmak için gelen atomize karisimdan (142) bir miktar isi kullanmak için bir araç saglayabilir. Dagitici (207), gelen ve giden sogutucu madde arasinda isi transferini tesvik etmeye yönelik olarak düzenlenen akis yollarini içerebilir. Ayrica dagitici (207), sogutucu maddenin dagiticiyi (207) terk etmeden önce içinden geçebilecegi bir veya daha fazla kivrimli yol içerebilir. Örnegin, açiklik (306) istege bagli olarak bir çelik ag veya yüksek bir yüzey alanina sahip baska bir malzeme ile paketlenebilen bir veya daha fazla sayida delik veya orifisi 02405-P-0001 içerebilir. Egzoz buharinin bu tür bir yol boyunca dikey olarak yükselmeye zorlanmasi, yagin sogutucudan ayrilmasini artirabilir (örnegin, yag sogutucudan daha agir olabilir). Egzoz buhari dagiticinin (207) içinde dikey olarak yükselebilir, daha sonra tekrar asagi dogru akmadan önce keskin kenarlarin etrafindan akar, böylece yer çekimine bagli olarak ayirma bölgesinden (308) açiklik (306) içinden tekrar genlesme tertibatina (208) dogru akabildigi daha agir yagin ayrimini arttirir. Çikinti (304), genlesme cihazina (208) giren atomize karisim (142), ayirma bölgesi (308) yoluyla atomize kansimin (142) akisini bozmayacak sekilde konfigüre edilebilir. Örnegin, çikinti (304), atomize edilmis karisimin (142), genisletme cihazindan (208) çikan herhangi bir karisik yagi kolayca açikliga (306) girmesini kolayca zorlamasini saglamak üzere, dagiticinin (207) merkezinden asagi dogru uzanabilir. Yani, genlesme cihazindan (308) çikan sogutucu, dagiticiya (207) açiklik (306) boyunca çikinti (304) yoluyla girebilir ve bir miktar yag tutabilir. Bu tür bir düzenleme ayni zamanda, yag ayrismasini artirabilen gelen ve çikan sogutucu madde arasinda isi transferini tesvik edebilir. Elektrik jeneratörü (209), genisletme cihazindaki (208) sogutucu maddeden çikarilan mekanik enerjiyi, bir rotor ve bir stator içeren alternatif bir akim jeneratörü gibi elektrik enerjisine dönüstürmek üzere konfigüre edilmis herhangi bir Cihaz olabilir. Genisletme cihazi (208), elektrik jeneratörünün (209) dikey veya üstüne yerlestirilebilir. Bazi düzenlemelerde, genisletme cihazi (208) ve elektrik jeneratörü (209) tek bir cihaza entegre edilebilir. Yaglama yaginin (124) en azindan bir kismi, örnegin bir tuzak, filtre ve benzeri olabilen bir ayiricidaki (211) sogutucudan (254) çikarilabilir. Yaglama yagi (124), bir pompa (218) vasitasiyla sogutucu akiskana (122) ve karistirma cihazina (106) geri gönderilebilir. Düsük basinçli sicak sogutucu (254), bunun bir yogunlastirici sogutucu (258) olusturarak sogutucu (254) yogunlastirmak için bir isi havuzu 02405-P-0001 (242) tarafindan sogutulabildigi bir yogusturucuya (210) girebilir. Isi emici (242) soguk su (örnegin mutfak suyu, kuyu suyu ve benzeri) olabilir. Isi havuzu (242) yaklasik olarak çevre veya oda sicakliginda olabilir. Örnegin, isi havuzu (242) yogusturucuya (210) yaklasik 5°C ila yaklasik 35°C, örnegin yaklasik 15°C ila yaklasik 25°C bir sicaklikta girebilir. Yogusturucudan (210) çikan isi havuzu (246), isi havuzu (242) yaklasik 1°C ila yaklasik 15°C arasinda daha sicak olabilir; bu sicaklik farki, isi havuzunun (242) ve sogutucunun (254) akis hizlarina ve bunlarin sicakliklarina bagli olabilir. Sogutucu (254), yogusturucu (210) içinde kismi olarak veya tam olarak yogusturulabilir. Yogusturulmus sogutucu (258) bir sivi sogutucu tankina (212) aktarilabilir, burada yogunlastirilmis sogutucu (258) istege bagli olarak sogutulmus sogutucu (260) olusturmak için bir veya daha fazla ilave isi havuzu (220) tarafindan daha da sogutulabilir. Isi havuzu (, bir termoelektrik cihaz veya isiyi emebilen veya transfer edebilen herhangi bir baska malzeme veya cihaz olabilir. Isi motoru (200), farkli tiplerde ve farkli sicakliklarda çoklu isi havuzu (220) kullanmak için çalistirilabilir. Isi yüklerinin diger prosesler ile dengelenmesi amaciyla isi havuzlari (220) eklenebilir. Bazi düzenlemelerde, yogusturulmus sogutucu madde (258) veya bunun bir bölümü, sogutmaya yönelik isi motorundan (200) çikan bir borudan (270) bir harici isi havuzunda çevrilebilir ve daha sonra baska bir borudan (272) isi motoruna (200) geri döndürülebilir (örnegin akiskan sogutucu tank (212)). Bu tür düzenlemelerde sogutucu madde, harici isi havuzu ile isi motorunu (200) içeren büyük ölçüde kapali döngüde bir yola sahip oldugu düsünülebilir. Bir basinç kontrol sistemi (214), sogutulmus sogutucu maddenin (260) sogutucu madde tankindan (212) akisini ve basincini düzenleyebilir. Basinç kontrol sistemi (214) bir kontrol valfi, bir basinç regülatörü, bir nemlendirrne odasi, bir manuel veya elektronik kontrolör ve/veya seçilen herhangi bir baska kontrol cihazini içerebilir. 02405-P-0001 Basinç kontrol sisteminden (214) geçtikten sonra, isi kaynagi(kaynak1ari) (222, 224) istege bagli olarak önceden isitilmis bir sogutucu (262) olusturmak üzere sogutulmus sogutucuya (260) ön isitma yapabilir. Isi kaynaklari (108, 224), örnegin bir atik isi kaynagi, bir egzoz gazi, bir kompresör ara sogutucusu, biyokütle, bir jeotermal isi kaynagi, bir günes dizisi veya isiyi transfer edebilen herhangi baska bir malzeme veya cihaz olabilir. Bazi düzenlemelerde, sogutulmus sogutucu (260) veya bunun bir kismi, isi motorlarindan (200) çikan bir kanaldan (274), isi kaynaklari (222, 224) yerine veya bunlara ek olarak, isitma için harici bir isi kaynagina çevrilebilir ve daha sonra isi motoruna (200) bir baska boru (276) vasitasiyla geri döndürülebilir. Bu tür düzenlemelerde sogutucu madde, harici isi kaynagi ile isi motorunu (200) içeren büyük ölçüde kapali döngüde bir yola sahip oldugu düsünülebilir. Bu nedenle, isi motoru (200), farkli tiplerde ve farkli sicakliklarda çoklu isi kaynaklarinin (222, 224) kullanilmasina yönelik olarak çalistirilabilir. Isi kaynaklari (222, 224) diger prosesler ile isi yüklerinin dengelenmesi amaciyla eklenebilir. Bir sirkülasyon pompasi (216), önceden isitilmis sogutucu maddeyi (262) tutma tankina (202) geri döndürebilir ve düsük basinçli bölgeyi yüksek basinçli bölgeden ayirabilir. Bu nedenle, isi motorunun (200) düsük basinçli bölgesi, ayirici (211), yogusturucu (210), sogutucu tank (212) ve basinç kontrol sistemini (214) içerecek sekilde tanimlanabilir. Sirkülasyon pompasi (216), sivi fazda önceden isitilmis sogutucu maddenin (262)düsük basinçli bölgeden yüksek basinçli bölgeye sürekli akisini saglayabilir. Sirkülasyon pompasi (216), örnegin pozitif bir deplasmanli hidrolik pompa olabilir. Sirkülasyon pompasi (216), önceden isitilmis sogutucu akiskan (262) basincini isi motorundan (200) geçirirken, önceden isitilmis sogutucu madde (262) basincini artirarak, bir sivi basinç yükseltme pompasi olarak çalisacak sekilde konfigüre edilebilir. Önceden isitilmis sogutucu maddenin (262) sivi fazda pompalanmasi, basinci bir gaz fazli sogutucu akiskanin pompalanmasindan daha etkili bir yol olabilir. Tutma tanki (202) istege bagli olarak baska bir isi kaynagi (226) tarafindan daha önceden isitilabilir. Isi kaynagi (226), örnegin bir atik isi kaynagi, bir egzoz gazi, bir 02405-P-0001 kompresör ara sogutucusu, biyokütle, bir jeotermal isi kaynagi, bir günes dizisi veya isiyi transfer edebilen herhangi baska bir malzeme veya cihaz olabilir. Sogutucunun Ön isitilmasina yönelik olarak birden fazla isi kaynaginin (222, 224, 226) kullanimi (isi kaynaklarina (204, 206) ek olarak), döngü içinde sogutucu maddeye transfer edilen toplam isi miktari arttirilarak enerji üretiminin miktari arttirilabilir. (124) ile karistirildigi bir baypas bölgesini içerir. Baypas bölgesi kontrol valfi sekilde tanimlanabilir. Yaglama yagi (124), genlesme cihazinin (208) hareketli parçalarinin kaymasini kisitlamak veya önlemek üzere genlesme cihazinin (208) yalitilmasina yardimci olabilir. Yaglama yagi (124) ayni zamanda, atomize edilmis karisim (142) olarak genlesme cihazina (208) giren sogutucu maddenin yogunlugunu arttirabilir. Ancak, yaglama yaginin (124) genlesme cihazindan (208) kütle formunda geçmesi durumunda yaglama yagi (124), örnegin sogutucu maddenin akisini bloke etmek gibi genlesme cihazini (208) durdurabilir. Bu nedenle baypas bölgesinde yaglama yagi (124), dagilimi iyilestirmek üzere sogutucu maddenin (122) bir bölümü ile önceden karistirilabilir. Baypas bölgesinde birimlerin çalismasi (özellikle kontrol valfi (102), pompa (104), karistirma cihazi (106) ve isi kaynagi (108)) SEKIL l'e göre yukarida açiklanir. Atomizer (1 12) ayni zamanda, sogutucuda yaglama yaginin (124) dagilimini arttirabilir, böylece yaglama yagi (124), sogutucunun akisini engellemeden genlesme cihazinin (208) hareketli parçalarini etkili bir sekilde kaydirir. Bu nedenle yaglama yagi (124), (genlesme cihazinda (208) sürtünme kayiplarini azaltarak) isi motorunun (200) etkinliligini arttirabilir ve bunun beklenen çalisma ömrünü arttirabilir. karistirma odasi, bir aspiratör veya akiskanlarin karistirilmasina yönelik herhangi 02405-P-0001 baska bir araca girmeden önce bir üst isiticidan (206) sogutucu madde (140) ile baypas bölgesinden yaglama yagi (124) ile sogutucunun (122) karistirilmasina yönelik bir araci içerebilir. Bazi düzenlemelerde bu malzemeler, atomizer (112) içinde veya ayni zamanda atomizeri (112) içeren bir gövde içinde karistirilabilir. Genlesme cihazina (208) giren atomize edilmis karisim (142), kütlece yaklasik 140) bir kütle akis oraninin yaglama yaginin (124) bir kütle akis oranina bir orani karisim (142) kütlece yaklasik %01 ila yaklasik %10 arasinda olabilir (bir diger deyis ile sogutucunun (122, 140) kütle akis oraninin yaglama yaginin (124) kütle akis oranina bir orani yaklasik lOO:1 ile yaklasik 100021 arasinda olabilir). Atomize karisim (142), kütlece yaklasik %0.5 olabilir (bir diger deyis ile sogutucunun (122, 140) kütle akis oraninin yaglama yaginin ( 124) kütle akis oranina bir orani yaklasik 20:] olabilir). Bir isi kaynagindan güç üretimine yönelik bir yöntem, sogutucunun bir kisminin bir sivi fazda bir yaglama yagi ile karistirilmasini, sogutucunun bir kismini buharlastirmak için karisimin isitilmasini, isitilmis karisimin sogutucunun asiri isitilmis bir kismiyla karistirilmasini, yaglama yagi ve atomize yaglama yagi ile sogutucu akiskanins bir elektrik akimi üretmek üzere bir elektrik jeneratörü ile birlestirilmis bir dekompresörden geçirilmesini içerir. Yaglama yaginin en azindan bir kismi daha sonra sogutucu maddeden ayrilabilir ve sogutucu madde tekrar akiskan forma geri yogunlastirilabilir. Güç, bir kompresör kullanilmadan üretilebilir ve bu nedenle güç çikisi, ayni girislere sahip geleneksel bir isi motorundan gelen güç çikisindan daha yüksek olabilir. Yani, isi motoru güç dönüsümünde geleneksel sistemlerden daha verimli olabilir. 02405-P-0001 ve elektrige dönüstürülür. Atik isi, isi motorundan (200) yogusturucu (210) vasitasiyla uzaklastirilir. Sogutucu akiskan, yaglama yagi ve isi kaynaklari ve havuzlari (örnegin su) pompalamak için az miktarlarda enerji tüketilir, ancak isi motoru (200), basinçli sogutucu madde (140) üretmeye yönelik bir kompresör gerektirmez (SEKIL 1). Bu nedenle, isi motoru (200), geleneksel isi motorlarindan daha verimli bir sekilde çalisabilir. Sogutucu, bir diger cihazda veya çalismada kullanilan isi motorundan (200) çikarilabilir ve isi motoruna (200) geri döndürülebilir. Örnegin SEKIL 4°te gösterildigi gibi akiskan formda bir sogutucu (402) bir termal genlesme cihazina (404) girebilir. Sogutucu (402), bir gaz sogutucusuna (406) dönüstürülebilir. Bir bobin (408), sogutma veya havalandirmaya yönelik bir isi havuzu olarak kullanilabilir. Gaz sogutucu (406), isi motoruna (200) geri dönüs için uygun bir basinçli sicak gaz sogutucu (412) üretebilen degisken hizli bir kompresöre (410) girebilir (SEKIL 2). Bir baska gaz sogutucu (414) ayni zamanda gazli sogutucu (406) yerine veya buna ilave olarak degisken hizli kompresörde (410) sikistirilabilir. Basinçli sicak gaz sogutucu (412) isi motoruna (200) geri döndürülebilecek sekilde degisken hizli kompresörün (410) çalistirilmasina yönelik gereken enerji miktari, konvansiyonel sogutma ekipmaninin çalismasina yönelik gereken enerjiden daha az olabilir. SEKIL 29ye geri dönüldügünde akiskan formda sogutucu (402), (isi kaynagindan (204) önce veya sonra) sogutucu (248) veya isi motorundaki (200) herhangi baska bir seçili noktadan ayrilabilir. Gaz haldeki sogutucu (414) sogutucudan (254), sogutucudan (258) veya isi motorundaki (200) herhangi baska bir seçili noktadan ayrilabilir. Basinçli sicak gaz sogutucu (412) sirkülasyon pompasindan (216) sonra, tutma takindan (202) sonra veya herhangi baska bir uygun konumda isi 02405-P-0001 motoruna (200) döndürülebilir. Isi motoru (200), yüksek basinçli bölge ile bir düsük basinçli bölgeye sahip oldugundan dolayi sogutucularin çikarilma veya eklenme noktasi her bölgede herhangi bir noktada olabilir. Yani, basinç eslestirilerek sogutucu, ilave kosullandirmaya ihtiyaç duyulmaksizin isi motorunda (200) sogutucu ile karistirilabilir ve akabilir. ÖRNEKLER Tahmini Örnek 1: Matematiksel olarak modellenmis isi motoru SEKIL 2,de gösterilen isi motoruna (200) benzer bir isi motoru, R-410A sogutucu maddesi kullanilarak 17.0°C,de bir soguk su kaynagi ile 69.0°C,de bir sicak su kaynagindan , Nord17, Danimarka'daki Danfoss A/S'den temin edilebilen SH380 modeli, havalandirma için tasarlanmis ticari olarak temin edilebilen bir kaydirma kompresörü olan ve yörüngesel bir kaydirmadir. Kompresör, kullanim amacinin tersi yönünde çalistirilir, bu nedenle bir kompresör yerine bir genisletici olarak çalisir. Sogutucu ve sicak ve soguk su beslemelerine yönelik hesaplanan basinçlar ve sicakliklar Tablo l°de gösterilir. Tablo 1: Çalisma Basinçlari ve Sicakliklari Sicaklik (OC) Basinç (bar) Buharlastirici sicak su, giris yeri 69.0 Buharlastirici sicak su, çikis yeri 63.0 Yogusturucu soguk su, giris yeri 17.0 Yogusturucu sogutma suyu, çikis yeri 21.0 Dolasma pompasi çikis yerinde sogutucu 23.0 36.0 02405-P-0001 Sicaklik (°C) Buharlastirici giris yerinde sogutucu 23.0 Üst isitici çikis yerinde sogutucu 67.0 Kaydirmali giris yerinde sogutucu 67.0 Kaydirmali çikis yerinde sogutucu 21.5 Yogunlastirici giris yerinde sogutucu 21.5 Yogunlastirici çikis yerinde sogutucu 21.0 Dolasma pompasi giris yerinde sogutucu 21.0 Ilave çalisma parametreleri Tablo 2'de gösterilir. Tablo 2: Diger Çalisma Parametreleri Sogutucu kütle akisi Sicak su akisi Soguk su akisi Sicak sudan sogutucuya isi transferi Sogutucudan soguk suya isi transferi Carnot verimliligi (teorik olarak en yüksek) En yüksek çalisma çiktisi Kaydirmadan brüt çalisma çiktisi Brüt verimlilik Carnot verimliliginin brüt yüzdesi Basinç (bar) 3045 g/s 1/dakika 113.4 kW 112.0 kW 17.23 kW 11.14 kW Pompalar tarafindan tüketilen güç (yag pompasi, sogutucu 1.27 kW 02405-P-0001 pompasi ve su pompalari) Üretilen net güç 9.88 kW Net verimlilik %871 Carnot verimliliginin net yüzdesi %573 Örnek 2: 1500 RPM,de çalisan isi motoru SEKIL 23de gösterilen isi motoruna (200) benzer bir isi motoru, R-410A sogutucu maddesi kullanilarak yaklasik 16.3°C,de bir soguk su kaynagi ile yaklasik 68.9°C,de bir sicak su kaynagindan yaklasik 11 kWSlik elektrik üretmek üzere çalistirilmistir. Genisletme cihazi (208), yaklasik 1500 RPM9de çalisan Danfoss A/S'den temin edilebilen SH380 modeli, havalandirma için tasarlanmis ticari olarak temin edilebilen bir kaydirma kompresörü olan ve yörüngesel bir kaydirmadir. Gözlemlendigi gibi seçili çalisma parametreleri, Tablo 35te gösterilir. Tablo 3: Gözlemlenen Çalisma Parametreleri Buharlastirici sicak su, giris yeri 68.9°C Buharlastirici sicak su, çikis yeri 61.8°C Sicak su akisi 260 l/dakika Yogusturueu soguk su, giris yeri 16.3°C Yogusturucu sogutma suyu, çikis yeri l2.7°C Soguk su akisi 485 l/dakika Carnot verimliligi (teorik olarak en yüksek) %153 Üretilen net güç 11 kW Net verimlilik %88 Carnot verimliliginin net yüzdesi %57.5 02405-P-0001 Örnek 3: 1121 RPMSde çalisan isi motoru SEKIL 2°de gösterilen isi motoruna (200) benzer bir isi motoru, R-410A sogutucu maddesi kullanilarak yaklasik 15.5°C,de bir soguk su kaynagi ile yaklasik 58.1°C,de bir sicak su kaynagindan yaklasik 6 kW,1ik elektrik üretmek üzere çalistirilmistir. Genisletme cihazi (208), yaklasik 1121 RPM"de çalisan Danfoss A/S'den temin edilebilen SH380 modeli, havalandirma için tasarlanmis ticari olarak temin edilebilen bir kaydirma kompresörü olan ve yörüngesel bir kaydirmadir. Gözlemlendigi gibi seçili çalisma parametreleri, Tablo 43te gösterilir. Tablo 4: Gözlemlenen Çalisma Parametreleri Buharlastirici sicak su, giris yeri 58.I°C Buharlastirici sicak su, çikis yeri 52.2°C Sicak su akisi 191 l/dakika Yogusturucu soguk su, giris yeri 15.5°C Yogusturucu sogutma suyu, çikis yeri 12.4°C Soguk su akisi 376 l/dakika Carnot verimliligi (teorik olarak en yüksek) %129 Üretilen net güç 6 kW Net verimlilik %7.1 Carnot verimliliginin net yüzdesi %55.0 TR TR TR TR TR TR TR TR TR