No items found

ISI POMPASI DESTEKLİ GÜNEŞ ENERJİSİ İLE SU DAMITMA Mustafa KETREZ YÜKSEK LİSANS TEZİ MAKİNA EĞİTİMİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ PDF Ücretsiz indirin

Kaynak olarak güneş enerjisinden yararlanıldığında iki temel sistem söz konusudur. Direkt sistemlerde toplayıcılar buharlaştırıcı görevi yapar. Endirekt sistemlerde ise toplayıcıdan su veya su buharı geçirilerek kaynak olarak bunlardan yararlanılır. Güneş enerjisiyle üretilen sıcak su bir depoda toplanır ve ısı pompasının buharlaştırıcısı depodaki sıcak su içine daldırılmıştır. Böyle bir sistem temel olarak güneş toplayıcıları, sıcak su deposu ve ısı pompasından meydana gelir. Sistemin çalışması; Atmosferin ısısı, güneş panellerinde yer alan soğutucu akışkanı buharlaştırır. Sonra buhar, kompresör tarafından sıkıştırılır ve bu sıcaklığın artmasına neden olur. Daha sonra yüksek sıcaklıkta buhar, kondensere doğru geçer. ( Su tankının dışından özel borular sarılmıştır) Soğutucu akışkan buhar halden sıvı hale gelirken, ısısını tank içerisindeki suya verir. 64 49 artışı karşılayamamakta, sonuç olarak elde edilen suyun maliyeti havuz tipi damıtıcılara göre daha yüksek olmaktadır [4].

İçerdeki yaklaşık 30 cm derinlikteki suyun kazandırdığı ısı depolama özelliği ile gündüz vakti yavaş olan damıtma güneş battıktan sonra akşam hatta gece vakitlerinde de devam eder. Bunda en büyük etkenlerden biride, geceleyin atmosferik şartlarla daha da düşen örtü sıcaklığıdır. Gündüz vakitlerinde havuzda depolanan ısı, akşam ve gece vakitlerinde suyun sıcaklığı örtü sıcaklığına düşünceye kadar damıtmanın sürmesine neden olur[4]. Derinliği az olan damıtma havuzlarında olması istenen su derinliği çok düşüktür (2-10 cm). Ancak bu su derinliğini istenen seviyede sabit tutmak son derece zordur. Bu nedenle, bu tip damıtıcılarda havuz tabanı ve eğim son derece düzgün bir şekilde yapılmalıdır. Eğer bu işleme dikkat edilmezse, su damıtma havuzunun içerisinde belli noktalarda toplanarak gölcükler oluşturur ve sudaki adacıklar gibi kuru noktaların oluşmasına neden olur. Bu kuru noktalar damıtıcı veriminin düşmesine neden olduğu gibi, bu bölgelerde havuz tabanı direk olarak güneş ışınımına ve yüksek sıcaklıklara maruz kaldığından deforme olur. Derinliği az olan damıtma havuzlarında, damıtıcıya su beslenmesi, boşaltılması v.b.

Bu durum katılaşan metalin mikro boyutlarda kalıptan bölgesel olarak ayrılmasına sebep olur. Isıl gerilimin etkisi altında katılaşan metal kabuk ve kalıpta çarpılmalar ve hareketler meydana gelir. Bu çarpılma ve hareketler başlangıçtaki uyumlu temasın bozulmasına sebep olur. Dolayısı ile temas sadece bazı noktalarda gerçekleşir. Metal-kalıp temasının bu ikinci aşaması uyumsuz temas olarak isimlendirilir (Şekil 2.1.c).

Yeni konfigürasyon daha iyi karışım sağlamakta ve bu da ısı ve kütle transfer katsayılarını artırmakta ve sonuç olarak sıcaklık ve konsantrasyon polarizasyon etkilerini azaltmaktadır [24]. Gude ve Nirmalakhandan[25] düşük sıcaklıklı faz dönüşümlü bir tuz arıtma süreç konfigürasyonu sunmuşlardır. Bu konfigürasyon herhangi bir mekanik enerji girdisi olmaksızın barometrik başlık tarafından oluşturulan vakum seviyesine yakın basınçlar altında ortam sıcaklığına yakın seviyelerde tuzlu suyun buharlaştırılmasını sağlamaktadır. Düşük sıcaklıklı faz dönüşümlü tuz arıtmanın termodinamik avantajları ve yararları tartışılmış ve prototip bir deney sisteminden elde edilen sonuçlar önerilen konfigürasyonun fizibilitesini göstermek için sunulmuştur. 40 C gibi düşük buharlaşma sıcaklıklarında 0,25 kg/h (6L/d) lik bir temiz su üretim hızı elde edilebileceğini bu çalışmanın sonuçları göstermiştir.

Bu sürecin, 50 C gibi düşük sıcaklıklarda atık işleme ısı ve güneş kolektörleri gibi düşük ısı kaynakları ile çalıştırılabilme potansiyeli olduğunu bu sonuçlar göstermiştir[25]. 59 44 önemlileri, hava debisi, deniz suyu debisi ve çevre sıcaklığıdır [4].Bu sisteme benzer bir başka sistem Şekil 3.15 da verilmiştir. Şekil Hindistan da yapılan ısı geri kazanımı damıtma sistemi [36] Bu sistem de, kollektör damıtma ünitesine sürekli sıcak su sağlamak için kullanılmıştır. Damıtma sistemi, nem alma ve nemlendirme kulelerinden oluşmuştur. Kuleler arasındaki hava akımı doğal konveksiyonla sağlanmıştır. 500 litre kapasiteli galvanize çelikten yapılmış depo tankı kullanılmıştır. Damıtma odasına 24 saat süreyle su üretilmiştir. Güneş enerjisiyle kollektördeki suyun ve bu şekilde de depodaki suyun ısıtılması sağlanmıştır. Isı değiştiricisinde ısınan su, damıtma odasına gitmektedir. Damıtma odası buharlaştırıcı ve boğuşturucu ünitelerinden oluşmuştur. Depodan gelen soğuk su, damıtma odasında yoğuşturucudan geçer.

Katılaşma sırasında sıvı metalin üzerine dış basınç uygulamaları kalıp yüzeyindeki temas alanı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Uygulanan basınç uyum bölgesinin süresini arttırır. Basınç uygulaması ile elde edilen veriler analiz edildiğinde ısı transfer katsayısında kayda değer bir artışın olduğu görülür. Bunu takiben ısı transfer katsayısı şiddetli olarak azalır. Azalmanın sebebi, katılaşan metalin kabuk oluşturma hipotezi ile açıklanabilir.

Bu, bir işletme problemini çözmek, bir süreçteki kontrolü mükemmelleştirmek, emisyon kirliliğini azaltmak, atık ısının sıcaklığını düşürmek veya soğutmada su kullanımını azaltmak ve bunun gibi nedenler olabilir. Genellikle, ekonomik olarak uygun enerji tasarrufu alımı sağlayan bir ısı pompası vasıtasıyla işletim problemi çözülmektedir. Avrupa da ısı pompaları farklı endüstriyel sektörlere dağılmıştır[43](şekil 4.14). Gıda endüstrisinde baskın oluşu (%50 den fazlası mandıra ve bira sektörünü kapsamaktadır) bu sektörlerde ısı pompasının daha geçerli olduğu anlamına gelmez. Diğer bir değişle, gıda endüstrisinde erken kullanım kurulum sektörünü arttırmış, ilk tesislerden iyi sonuçlar elde edilmiştir. Şekil Avrupa da sektörel bazda endüstriyel ısı pompası dağılımı (1987 yılı) Endüstride atık ısısının miktarının büyük olması geri ödeme süresini çok kısaltarak cazipliğini arttırmıştır. Isı pompasının en önemli avantajı, diğer enerji geri kazanın sistemlerine göre daha fazla ısı çekebilmesidir. Cezayir de yapılmış olan sistem [10] Bu tür sisteme örnek olarak; güneş kolektörü ile ek olarak kazanılan ısının, bir ısı değiştirici aracılığı ile güneş çanağının beslendiği damıtma sistemi verilebilir (Şekil 3.10).

Durgun su yüzeyinde biriken yabancı maddeler toz veya yağ tabakaları, buharlaşma oranına olumsuz etki yapar. Fakat en önemli dezavantajı ısıl etkilerinin çok düşük olmasıdır. Bu yüzden iyi bir sonuç almak için büyük alanlara ihtiyaç vardır. Güneş enerjili damıtma havuzu yağmur suyu ile aynı prensiplerde çalışır. Okyanuslardaki su buharlaşır, soğur, yoğunlaşır ve yağmur olarak dünyaya geri döner. Su buharlaştığında saf su olarak buharlaşır ve tüm pislikler geride kalır. Damıtma havuzunun cam kapağı ve su geçirmeyen zarlı iç yüzeyi vardır. İç yüzeyde absorbe işleminin hızlanması için siyah malzeme kullanılır. Cam kapak, güneş radyasyonunu içeri geçirir (kısa dalga) ki bu, siyah taban sayesinde olmaktadır. Taban aynı zamanda infra-red (uzun dalga) ışınlarını da geçirir ve bu, havuza yansıtılıp güneş enerjisi havuzun içinde hapsedilir (sera etkisi). Güneş enerjili damıtma havuzu, temiz su elde etmek için en kolay çözümdür. Fakat kullanımı kurulumu yüzünden sıkıntı oluşturmaktadır.

  • Sun [Sun, 1970] ve Tadoyan [Tadoyan ve Lewis, 1988] basınç arttığında metal-kalıp ara yüzeyde ısı transfer katsayısının arttığını bildirmişlerdir ve ısı transfer katsayısı ile basınç arasında deneye dayalı ilişkiler kurmuşlardır.
  • İçerdeki yaklaşık 30 cm derinlikteki suyun kazandırdığı ısı depolama özelliği ile gündüz vakti yavaş olan damıtma güneş battıktan sonra akşam hatta gece vakitlerinde de devam eder.

Damıtma havuzundaki su derinliğinin artması havuzun ısıl kapasitesinin artmasına neden olmaktadır. Bu nedenle damıtıcıdan elde edilecek damıtılmış suyun elde edilme süresi uzamaktadır. Su derinliği az olan damıtma havuzlarında ise, havuz içerisindeki su miktarı az olduğundan, havuzdaki su kısa zamanda buharlaşma için gerekli sıcaklığa ulaşır ve buharlaşma başlar. Böylece damıtıcıya gelen enerjinin büyük bir kısmı, suyun sıcaklığının artırılmasından ziyade buharlaşma için harcanır ve damıtıcı çok kısa sürede devreye girer. Derin havuzlu damıtıcıların içerdikleri su miktarı fazla olduğu için, gelen enerjinin büyük bir bölümü, su sıcaklığının buharlaşma için gerekli olan seviyeye ulaştırılması için harcanır.

Temiz suya en çok ihtiyaç duyan yerler aynı zamanda yoğun güneş enerjisine sahip yerlerdir. Bu yüzden de termal güneş enerjili damıtma işlemi, uygulanabilecek en etkili yöntemdir[3]. Yapılan çalışmada; Düzce ili koşullarında, Karadeniz den (Akçakoca-Ereğli sahillerinden) temin edilen deniz suyundan ısı pompası ilave edilmiş basit bir güneş enerjili damıtıcı kullanarak, tatlı su elde edilmiştir. Isı pompasının güneş enerjili damıtma sistemine etkileri incelenmiştir. Damıtılan suyun miktarındaki değişmeler, soğutucu akışkanın yoğuşma ve buharlaşma sıcaklıkları ölçülmüştür. 56 41 Şekil Aktif çalışan güneş enerjili damıtma havuzu ve düz yüzeyli kollektör Bu sistemde güneş ışınları yine saydam örtüden geçim, siyah emici yüzey tarafından absorbe edilir. Isınan bu akışkan yoğunluk farkından dolayı yükselir ve geride kalan boş kısım, meydana gelen basınç farkı sebebiyle soğuk akışkanla dolar. Isıtıcı akışkan güneş enerjisi sayesinde yüksek ısıya ulaşır ve damıtma havuzu içerisindeki ısı değiştiricisine gönderilir. Isı değiştirici, deniz suyuyla temas halinde olduğu için akışkanın ısısı deniz suyuna verilir ve tuzlu su ısıtılmış olur. Diğer taraftan havuzun içerisine direkt olarak gelen güneş ışınımı sayesinde de su buharlaşır.

https://www.wholesalerboots.com/ https://www.wholesalersjerseys.com 8Xbet KUBET

tipobet giriş

tipobet giriş sihirli kantarma