Tesisat Dergisi 192. Sayı (Aralık 2011)

MAKALE 154 Tesisat Dergisi Sayı 192 - Aralık 2011 Su kaynaklarının kirlenmesi ve nüfus artışı yüzünden 2025’ li yıllarda nüfusun üçte ikisi temiz su sıkıntısı çekecektir. Su sıkıntısı daha çok kuzey Afrika ve güney Asya ülkeleri gibi ku- rak alanlarda yaşanmaktadır (15° -35° Kuzey enlemlerinde). Bu durum karsısında en geçerli çözüm gü- neş enerjisiyle damıtma olarak görülmekte- dir. Temiz suya en çok ihtiyaç duyan yerler aynı zamanda yoğun güneş enerjisine sahip yerlerdir. Bu yüzden de termal güneş enerji- li damıtma işlemi, uygulanabilecek en etkili yöntemdir[3]. Yapılan çalışmada; Düzce ili koşullarında, Karadeniz’den (Akçakoca-Ereğli sahillerin- den) temin edilen deniz suyundan ısı pom- pası ilave edilmiş basit bir güneş enerjili damıtıcı kullanarak, tatlı su elde edilmiştir. Isı pompasının güneş enerjili damıtma siste- mine etkileri incelenmiştir. Damıtılan suyun miktarındaki değişmeler, soğutucu akışkanın yoğuşma ve buharlaşma sıcaklıkları ölçül- müştür. Deneysel Sistem Yapılan deneylerde Düzce ili koşullarında bir gü- neş enerjili su damıtıcısının performansını etki- leyen parametreler olan “ortam sıcaklığı, rüzgâr hızı, havuz içerisindeki su derinliği, sisteme ilave edilen ısı pompası”nın damıtma miktarı, üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu deneylerin sonuçlarına dayanılarak, mev- cut koşullardan daha fazla yararlanılabilecek, performansı daha fazla olabilecek yeni güneş damıtıcısı dizaynları için önerilerde bulunul- muştur. Bunun haricinde damıtma sistemindeki; dış ortam sıcaklığı, damıtılan su sıcaklığı, da- mıtılmış suyun sıcaklığı, soğutucu akışkan evaparatör çıkış sıcaklığı, soğutucu akışkan kompresör giriş sıcaklığı, soğutucu akışkan kompresör çıkış sıcaklığı, soğutucu akışkan genleşme vanası giriş sıcaklığı, soğutucu akışkan buharlaşma sıcaklığı, soğutucu akışkan yoğuşma sıcaklığı gibi parametrele- rin ölçümü için 9 adet termokupl ve bağımsız çalışan model dijital termometre cihazları kullanılmıştır. Şekil 1 ’de damıtıcının ön görünüşü ve ele- manların isimleri verilmektedir. Depoda sürekli olarak deniz suyu bulun- maktadır. Amaç, damıtma sistemine direkt denizden suyu alıp kullanmaktansa burada depolamanın ısı yönünden avantajlı olduğu görülmüştür. Bu deponun içerisinde sürekli deniz suyu bulunacağından havuzdaki su damıtıldıkça ve eksildikçe depodan su ilave edilmiştir. Böylece havuza alınan deniz su- yunun ısısı, güneş ışınımı almış olduğu için artacaktır. Siyah mat renge boyanmış damıtma havu- zundaki deniz suyu, güneş ışınımı vasıta- sıyla ısınarak sıcaklığı yükselmiştir. Ayrıca sisteme ısı pompası ilave edildiği için yo- Şekil 1. Deneyde Kullanılan Güneş Enerjili Damıtıcı ve Sıcaklık Ölçüm Noktaları ğuşma havuzunun altında bulunan konden- ser sayesinde güneş enerjisine ilave olarak kondenserde damıtılacak suyun sıcaklığını yükseltecek ve yoğuşmaya katkısı gözlem- lenmiştir. Sıcaklığı yükseldikçe buharlaşmış üstteki cam örtüde yoğuşmuştur. Daha sonra üst yoğuşma örtüsündeki eğimden dolayı yoğuşan su, dam- lacıklar halinde aşağı doğru akmış ve damıtma havuzunun iç, yan kısımlarına yerleştirilmiş toplama kanallarına alınmıştır. Buradan da havuzun dışına taşınacak ve top- lama kabında depolanmıştır. Depolanan su aynı zamanda evaparatör vasıtası ile soğutul- ması sağlanmıştır. Damıtma havuzu, sudan etkilenmemesi için epoksi astar ve onun üzeri de siyah mat boya ile boyanmıştır. Bu astar sayesinde su, yüzeyler üzerinde aşındırıcı bir özellik sergi- lemeyecek ve sistemin performansını etkile- meyecektir.