Güneş enerjisi destekli vakum destilasyon yöntemi ile deniz suyundan tatlı su eldesinin enerji analizi
Energetic analysis of freshwater production from sea water by vacuum distillation with solar energy support
Yazar: MÜKERREM SİNEM MUNGAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ORHAN ARPA
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Günümüzde tüm dünyanın sorunu haline gelen temiz su ihtiyacını karşılamak için yeni çözümler bulunması gerekmektedir. Bu çözümlerden bir tanesi de deniz suyundan tatlı su elde edilmesidir. Üç tarafı denizlerle kaplı olan ülkemiz hem bu açıdan hem de bu sistemler için gerekli olan enerji göz önüne alındığında yenilenebilir enerji kaynaklarından olan güneş enerjisini kullanmak açısından da oldukça şanslı bir konumda bulunmaktadır.
Bu çalışmada güneş enerji destekli vakum destilasyon yöntemi kullanılarak deniz suyundan tatlı su elde edilmesinin teorik analizi yapılmıştır. Bu analiz için güneş kolektörlerinden elde edilen enerji ile vakum altındaki ısı değiştiricide deniz suyu buharlaştırılarak tuzdan arındırılmış, daha sonra yoğuşturucuda deniz suyu soğutması ile tatlı su elde edilmiştir. Sistem için gerekli olan enerji ihtiyacı da yine güneş enerjisi kullanılarak PV paneller tarafından sağlandığı düşünülmüştür.
Farklı basınçlar altında üretilen tatlı su miktarları hesaplanarak kıyaslanmıştır. Sistemden vakum altında ve atmosferik basınçta üretilecek olan su miktarları hesaplanarak kıyaslama yapılmış ve vakum altında üretim yapılmasının avantajları ve dezavantajları değerlendirilmiştir.  Sistemin maliyet analizi de yapılmış olup yaklaşık olarak üretilecek suyun metreküp fiyatı belirlenmiştir. Bu çalışmada İzmir ili iklim koşulları ve Ege denizi değerleri kullanılmıştır. Güneş enerji tabloları, güneşlenme süresi ve deniz suyu sıcaklığı gibi değerler Meteoroloji Genel Müdürlüğünden alınmıştır.  
Yapılan çalışma sonucunda 100,30,20,10 ve 5 kPa basınç altında elde edilen su miktarları, sistemin enerji ihtiyacı hesaplanmış ve maliyet analizi yapılarak m3 su maliyeti hesaplanmıştır. Hesaplamalar sonucunda en yüksek su üretimi 5 kPa basınç altında elde edilmiş olup 1 m3 su maliyeti  19.50₺ olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
It is necessary to find new solutions to experience the need for clean water, which has become the problem of the whole world today. One of these solutions is to obtain fresh water from sea water. Our country, which is covered by sea on three sides, is in a very lucky position in terms of using solar energy, which is one of the renewable energy sources, both in this respect and considering the energy required for these systems.
In this study, the theoretical analysis of obtaining fresh water from sea water using the solar energy assisted vacuum distillation method has been made. For this analysis, sea water was evaporated and desalinated in the heat exchanger under vacuum with the energy obtained from solar collectors, and then fresh water was obtained by seawater cooling in the condenser. It is thought that the energy need for the system is also provided by PV panels using solar energy. 
The amounts of fresh water produced under different pressures were calculated and compared. A comparison was made by calculating the amount of water to be produced from the system under vacuum and at atmospheric pressure, and the advantages and disadvantages of producing under vacuum were evaluated. The cost analysis of the system was also made and the cubic meter price of the water to be produced was determined. In this study, the climatic conditions of the province of Izmir and the values of the Aegean Sea were used. Values such as solar energy tables, sunshine duration and sea water temperature were obtained from the General Directorate of Meteorology. 
As a result of the study, the amount of water obtained under 100, 30, 20, 10 and 5 kPa pressure, the energy need of the system was calculated and the cost analysis was made and the m3 water cost was calculated. As a result of the calculations, the highest water production was obtained under 5 kPa pressure and the cost of 1 m3 water was calculated as 19.50₺.