Aynalı yüzeyler ile destekli güneş su damıtma sistemlerinin tasarımı ve deneysel incelenmesi
Desing and experimental investigation og solar water distillation systems with reflective surfaces and supports
Yazar: SELVA BEKMEZ
Danışman: DOÇ. DR. EDA FEYZA AKYÜREK ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ ÇELİK
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Termodinamik Ana Bilim Dalı / Makine Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Yenilenebilir enerji kaynaklarının başında güneş enerjisi gelir. Dünyaya yansıyan güneş ışığından yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji elde edilir. Bu çalışmada, bir su damıtma sistemi kurulmuştur. Güneş enerjili bir sistemde farklı ayna açılarında tuzlu sudan temiz su elde edilmiştir. Deney sisteminde basamaklarda olan iç aynalar sabit, dış aynalar yatayla 30̊,45̊,60̊ gibi farklı açılarda ayarlanarak deney tekrarlanmıştır. Deney sisteminde yoğuşma yüzeyini soğutmak için 3 adet harici fan kullanılmıştır. Deneyler Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi laboratuvar koşullarında yapılmıştır. Bu çalışma 5 saat süren deneyler sonucunda fanların, iç aynaların ve eğimi ayarlanabilir dış aynaların tuzlu sudan damıtılmış temiz su eldesinde önemli ölçü de artış olduğunu göstermektedir. Fansız ve aynasız olarak yapılan deneyde elde edilen damıtılmış temiz su miktarı 37,13 gr olurken, fanlı, iç aynalı ve eğimi yatayla 300 olana deneyde bu miktar 194,63 gr çıkmıştır. Ayrıca verim %23,73 olarak bulunmuştur. Ayrıca deneyler dış ortam koşullarında da tekrarlanmıştır. Deneylerde dış ortam koşulları, (güneş ışınımı, çevre sıcaklığı, rüzgâr hızı) dış cam yüzey sıcaklığı ve iç ortam yüzey sıcaklıkları ölçülmüştür. Genel olarak bu çalışmada, farklı ayna açılarının tuzlu sudan temiz su elde edilmesinde olumlu bir etki ortaya koyduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Renewable energy sources are led by solar energy. Solar energy is the type of energy generated through the fusion process that occurs when hydrogen gas is transformed into helium. Renewable and sustainable energy is obtained from sunlight that reflects off the Earth. In this study, a water distillation system has been established. Clean water has been obtained from saltwater at different mirror angles in a solar-powered system. In the experimental setup, the inner mirrors were fixed while the outer mirrors were adjusted to various angles such as 30°, 45°, and 60° for repeated experiments. Three external fans were used to cool the condensation surface in the experiment. The experiments were conducted under laboratory conditions at Erzurum Technical University's Faculty of Engineering and Architecture. This study demonstrates, as a result of five hours of experiments, that the fans and the adjustable tilt of the outer mirrors significantly increased the amount of clean water distilled from saltwater. While the amount of distilled clean water obtained without fans and mirrors was 37,13 gr the amount rose to 194,63 gr in the experiment with fans, inner mirrors, and an inclination of 30°. Additionally, the efficiency was found to be 23,73%. The experiments were also repeated under external environmental conditions. During the experiments, external environmental conditions (solar radiation and ambient temperature), the temperature of the outer glass surface, and the temperatures of the inner surfaces were measured. Overall, this study observed a positive effect of different mirror angles on obtaining clean water from saltwater.