Yoğunlaştırılmış güneş kolektörleri ile zeytin karasuyunun bertarafının incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Özel Binboğa

Danışman: Mustafa Zeki Yilmazoğlu

Özet:

Zeytin karasuyu, zeytinyağı üretiminin bir yan ürünüdür ve tahammül edilemeyen kokusu, yeraltı su kaynaklarına karışma riski, tarım toprağının tahribata uğratması vb. nedenlerden dolayı bertaraf edilmelidir. Bu çalışmada, zeytin karasuyunun buharlaşma oranını arttırmak için, bir iş akışkanının parabolik oluk tipi güneş kolektörü ve atık suyun depolandığı bir lagünün içinden sirküle edildiği düşünülmüştür. Geleneksel yaklaşımda, atık suyun doğal olarak buharlaşması beklenir. Ancak zeytinyağı üretimi genellikle kış aylarında yapıldığı ve yağış miktarında artış olduğu için, zeytin karasuyu yeraltı sularına karışmaktadır. Sistemin tasarımı ve ekonomik yaklaşımda, parabolik oluk tipi kolektörler ile güneşli kış günlerinde direkt radyasyon avantajı kullanılarak, buharlaşma miktarını arttırmak göz önünde bulundurulmuştur. Çalışmada, güneş kolektöründe ısıtılan iş akışkanının lagüne girmesi ve ısısını aktararak karasuyun buharlaşma oranını arttırması planlanmıştır. Model, MATLAB Simulink kodları kullanılarak simüle edilmiştir. Farklı kolektör türlerinin iş akışkanı üzerindeki sıcaklık etkisi, lagün alanının ve lagün alandaki ısı transfer katsayısının buharlaşma miktarına etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak, iş akışkanı en yüksek sıcaklığa model 3'de, ardından sırasıyla model 1 ve model 2'de ulaştığı görülmüştür. 3. ve 2. modeller arasında en yüksek sıcaklık farkı 27,3 0C olarak elde edilmiştir. Lagün alanı 225 m2, 400 m2, 625 m2 olarak simüle edilmiş olup, lagün sıcaklığının ulaştığı en yüksek değer sırasıyla; 55,2 0C; 48,4 0C; 44,4 0C. Lagünün ısı transfer katsayısı 20, 60, 90 W/m2K'de simüle edilmiş olup, lagün sıcaklıkları arasında majör farklar görülmemiştir. Buharlaşma sonrası kalan karasu miktarı dikkate alındığında, bu sistemin büyük lagünlerde ve 3 numaralı modeldeki gibi kolektör yapısıyla kullanıldığında daha verimli olacağı görülmektedir. Teknik fizibilitenin yanında, farklı yatırım senaryoları için ekonomik analiz yapılmıştır. Ekonomik analizde güneş enerji sisteminin zeytinyağı üretim tesisinde kalıcı/entegre olarak kurulması seçeneği ve güneş enerji sisteminin kiralama yoluyla kullanılması üzerinde durulmuştur. Kiralama modelinde, 3. firmadan hizmet alınması durumu mevcuttur ve ilk yatırım maliyeti buna göre incelenmiştir