Mersin şartlarında deniz suyundan temiz su eldesi
Fresh water from seawater by desalination in Mersin
Yazar: MEHTAP ERMEK KARAHASANOĞLU
Danışman: PROF. DR. SEYHAN UYGUR ONBAŞIOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı-Akışkan Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Damıtma = Distillation ; Damıtma sistemleri = Distillation systems ; Damıtma yöntemleri = Distillation methods ; Damıtıcı = Distiller ; Deniz suyu = Sea water ; Güneş = Solar ; Güneş enerjisi = Solar energy ; Güneş enerjisi sistemleri = Solar energy systems ; Tuzlu su = Saline water ; Tuzluluk = Salinity

Özet:
Bu çalışmada, Mersin ili iklim koşullarında güneş enerjisinden faydalanılarak deniz suyunun damıtılması işlemi teorik olarak değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme sera tipi ve yüksek sıcaklıklı aktif çalışan güneş enerjili damıtma sistemleri için yapılmıştır. Her iki sistem için de verim değerleri hesaplanmıştır. Birim alana gelen güneş enerjisi değerleri ile havuzdaki deniz suyundan ne kadar ısı çekilerek buharlaşmanın gerçekleştirilebildiğini belirlemek için, bir verim tanımı yapılmıştır. Bu tanıma göre verim; birim alandaki su kütlesinden taşınımla çekilen enerjinin, yine birim alana gelen güneş enerjisine oranıdır.Güneş enerjili pasif bir damıtma sisteminden maksimum verim ile faydalanabilmek için, sisteme güneş kolektörü ilave edilmiştir ve aktif bir güneş enerjili damıtma sistemi elde edilmiştir. Her iki sistem için de sistem bileşenleri; sistemin üzerini örten saydam cam örtü, havuzdaki deniz suyu kütlesi ve havuzun yalıtım malzemesidir. Aktif güneş enerjili damıtma sisteminde bu bileşenlere bir de vakum tüplü güneş kolektörü eklenmiştir. Her bileşenin ısıl analizi yapılmıştır. Verim hesapları için ise iterasyon yapılmıştır. İterasyonun ilk adımında havuzdaki suyun sıcaklığı deniz suyu sıcaklığına, saydam cam örtü sıcaklığı ise çevre hava sıcaklığına eşit olarak kabul edilmiştir. Havuzdaki suyun ve saydam cam örtünün sıcaklıkları arasındaki fark, verim üzerindeki etken parametredir.Mersin iline ait olan ve Mersin Meteoroloji İstasyonu Müdürlüğünden temin edilen, 1999 ? 2009 yılları arasındaki aylık ortalama verilerin kullanıldığı damıtma sistemleri verim hesaplamalarında, yüksek sıcaklıklı aktif sisteme ait sonuçların genel olarak sera tipi sistemden yüksek olduğu görülmüştür. Söz konusu 10 yıl için, özellikle Temmuz ve Ağustos aylarının ortalama verilerinden elde edilen sonuçlar arasında önemli ölçüde farklılıklar vardır. Düşük maliyetli bir vakum tüplü güneş kolektörünün sisteme entegre edilmesi ile önemli derecede verim farklılıklarının oluştuğu görüldüğünden, böyle bir uygulamanın yüksek sıcaklıklı aktif güneş enerjili damıtma sistemi ile gerçekleştirilmesinin daha elverişli olacağı sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
In this study, the solar distillation processes was evaluated as theoretically in Mersin city climate conditions. This evaluation was made for active and pasif solar stills. The daily productivity, the yield was calculated for both of these active and passive systems. The productivity or the yield values are the fresh water quantity obtained from one square meter as daily. The yield values were presented as percentage and ten percentage. On the other hand, the fresh distilled water was presented as water mass in litre.To be able to get more benefit from a passive solar still, an evacuated tube solar collector was integrated to a passive solar still and an active solar stil has been produced. The solar stills component for both of passive and active systems are the glass cover over the still, the still that contains the seawater and the insulation material inside the stil inner surfaces. An evacuated tube solar collector was added to these components for the active solar stills. The thermal analysis was performed for all components for both of the passive and active solar stills. Iteration method was used to obtain the daily yield values. For the first step of the iteration, the water temperature in the still was accepted as equal to the sea water temperature of Mersin city and the glass cover temperature was accepted equal to air temperature of Mersin city. The difference between the temperatures of water in stills and glass covers is the main parameter to obtain the daily yield results.The results of the active solar stills are generally higher than the passive stills in terms of the daily yield that calculated from the monthly average climate data of Mersin city between the years of 1999 ? 2009. These climate data were supplied by Mersin Meteorological Station. Between the mentioned years, especially for the months of July and August, there were obtained big differences between the yield result of passive and active stills. With addition of an cost effective evacuated tube solar collector to a passive solar still, an important yield difference was obtained; that?s why, an active solar still is more effective to obtain fresh water from seawater by distillation process by using solar energy.