Havadan su üretim teknikleri ve ekserji analizi
Water production techniques from air and exergy analysis
Yazar: MAHMUT ÖZTURAN
Danışman: PROF. DR. AHMET KORHAN BİNARK
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Enerji = Energy ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Alternatif enerji = Alternative energy ; Ekserji = Exergy ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Güneş toplayıcıları = Solar collectors ; Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti = Turkish Republic of Northern Cyprus ; Nem = Moisture ; Nem alıcıları = Dehumidify ; Su ihtiyacı = Water need ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy ; Yoğuşma = Condensation

Özet:
Günümüzde dünya nüfusunun yarıdan fazlası temiz su sıkıntısı çekmekte ve bu sıkıntı sonucu oluşan sağlık sorunları, dünyada en önemli sağlık sorunlarından birisi durumunda bulunmaktadır. Su kaynaklarının yetersizliği tarım için de büyük sıkıntı oluşturmaktadır. Sulanan araziler toplam ekili arazinin %20'sini oluşturmakta ve yıllık dünya su tüketiminin %72'sine karşılık gelmektedir. Her gün 23x106m3 su, çeşitli tuzlu su arıtma yöntemleri ile üretilmektedir. Bu üretimin büyük çoğunluğunda fosil yakıtlar kullanılmakta, sadece %0,02'lik bir kesiminde yenilenebilir enerji kaynakları kullanılmaktadır. Bu da sera gazı salınımını arttırmaktadır. Bunun yanında yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanıldığı, havadaki nemi yoğuşturma prensibine dayalı sistemler de bulunmaktadır. Bu sistemlerin bir kısmı, nemlendirme-nem alma prensibine dayalı olarak tasarlanmış; diğer bir kısmı ise, absorpsiyon veya adsorpsiyon sağlayarak havadaki nemi çıkaran malzemelerin kullanıldığı ünitelerle, ortam havasından su elde edecek şekilde tasarlanmış sistemlerdir. Bu sistemler aracılığı ile elde edilen su, içme suyu olarak veya sulama amaçlı kullanılabilmektedir.Bu çalışmada literatürde geçen, havadan su üretme amacıyla son yıllarda tasarlanmış veya simüle edilmiş çeşitli sistemler incelenerek açıklanmıştır. Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti şartlarında, yalnızca güneş enerjisinin kullanıldığı (ilave bir enerji takviyesi gerekmeksizin), havadaki nemden su elde eden kapalı devre bir sistem tasarlanmıştır. Deniz suyu aracılığıyla nemlendirme-nem alma prensibine dayalı olarak çalışan bu sisteme ekserji analizi uygulanarak ekserji kayıpları belirlenmiştir.

Abstract:
Nowadays, more than half of the world?s population is experiencing water shortages, and clean drinking water is one of the most important international health issues today. The shortage of the water sources causes a problem for agriculture too. Today?s irrigated lands constitute 20% of the total cultivated area and consume 72% of the annual world water withdrawal. Each day, 23x106 m3 water is produced by different desalination systems. The majority of this production is supplied by fossil fuels, only 0.02% is based on renewable energy. This fact contributes to the release of greenhouse gases. Furthermore, the systems that are based on the condensation of the humid air by use of renewable energy sources exist too.. One part of these systems are based on the humidification-dehumidification principle, the other part of these systems are designed for water production from ambient air with the units having materials extract the humid of air by absorption or adsorption. Produced water by these systems is used for drinking purposes or irrigation purposes.In this work, different systems in science literature that are designed in recent years for the purpose of water production from air or are simulated, are explained by analysing. A closed circulation system producing water from humid air by using only solar energy (without adding extra energy) is designed at the conditions of Turkish Republic of Northern Cyprus. Exergy losses of the system basing on humidification-dehumidification principle, by using seawater are determined by applying exergy analysis.