Faz değiştirmeli güneş enerjisi depolama sistemiyle entegre güneş enerjili meyve kurutma sistemi modellenmesi, dizaynı, testleri ve değerlendirilmei
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2020
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Tarımsal ürünlerin tüketilme anına kadar geçen süre içerisinde besleyici
özelliklerini kaybetmeden raf ömürlerinin uzatılmasına yönelik olan işlemlerin
başında kurutma gelmektedir. Kurutma meyve ve sebzelerin su niceliğini
azaltarak, su miktarını düşürmek ve böylece biyokimyasal, kimyasal ve
mikrobiyolojik bozulmaları minimize etmek amacıyla ısıtılmış hava ile
endüstriyel ölçekte uygulanan bir ürün koruma metodu olarak tanımlanmaktadır.
Bu çalışma ile faz değiştirici parafin malzeme (FDM) kullanılarak ısı geri
kazanım üniteli, güneş enerjisi destekli meyve kurutma sistem kurulumu
sağlanılıp, ürün testlerinin gerçekleştirilip, kurutulacak ürünün düşük enerji
tüketimli sistem tasarımı ile kaliteli ürün eldesi sağlanmıştır. Böylelikle Güneş
enerjisinden faydalanılarak farklı bir kurutma sistemi geliştirilip özellikle meyve
kurutmada daha ekonomik ve istenilen kimyasal özelliklerinde uygun ürün elde
edilmiştir. Bu amaç doğrultusunda bilgisayar destekli simülasyonları ve deneysel
çalışmaları yapılmıştır. Kurutulacak ürünün kuruma performansı, sistemin güneş
enerjisi verimlilikleri ile kurutma performansına olan etkileri irdelenmiştir. Ayrıca
geliştirdiğimiz bu sisteme reküperatör (çapraz akışlı ısı değiştirici) ünitesi ilave
edilerek atık ısının geri kazanılması söz konusu olmuştur.
Geliştirilen bu sistemde Santa Maria armudu kurutulmuştur. Deneylerde 3, 5
ve 10 mm arasında değişen kalınlıklarda armut dilimlerinin kuruma davranışları incelenmiştir. Deney süresince sistemin giriş ve çıkış noktalarına yerleştirilen
sensörler ile sistem içerisindeki sıcaklık, bağıl nem ve hava hızı değerleri
ölçülerek elde edilen veriler datalogger ile veritabanına aktarılmıştır. Bununla
birlikte kurutulacak ürünlerden alınan numunelerin ağırlık değişimleri 30 dakika
ara ile hassas terazi ile ölçülmüştür. Deneysel çalışmalar süresince kabin
içerisindeki kuruma süreleri 35°C-45°C arasında değişen sıcaklıklarda genellikle
7-18 saat olarak arasında değişmektedir.
Deney numunelerinin birkaçı Ege Üniversitesi Gıda Mühendisliği
Bölümü'ne iletilerek burada nem tayini ve su aktivitesi açısından teste tabi
tutulmuştur. Bu çalışmalar sonucunda kurutulan armut dilimlerinin nem
tayinlerinin %17‘nin altında çıkmasından dolayı kuru madde olarak kabul
edilebileceği ve uzun süre bozulmadan saklanabileceği ortaya çıkmıştır. Ayrıca
Ege Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümünde yer alan ısı pompalı kurutma
sisteminde de deneysel çalışmalar yapılmıştır. Her iki sistemde elde edilen
bulgular karşılaştırılıp değerlendirmelerde bulunulmuştur.
Drying is one of the most important processes in order to extend the shelf life of agricultural products without losing their nutritive properties during the period until consumption. Drying is defined as a protection method applied on an industrial scale with heated air in order to reduce water quantity of fruits and vegetables to reduce the amount of water and thus minimize biochemical, chemical nad microbiological spoilage. In this study, a solar energy assisted fruit drying system was installed by using phase changer paraffin material (FDM). In this way, a different drying system was developed by using solar energy and especially in fruit drying, more healthy and suitable product was obtained. For this purpose, computer aided simulations and experimental studies were conducted. The drying performance of the product to be dried, the effects of the system on solar energy efficiency and drying performance were examined. In addition the recuperator (cross flow heat exchanger) unit was added to this system, the waste heat was recovered. In this system Santa Maria pear wa dried. In the experiments, the drying behavior of pear slices with thicknesses varying between 3, 5 and 10 mm were examined. During the experiment, temperaturw, relative humidity and air velocity values were measured by sensors placed at the input and output points of the system and the database with datalogger. However, the weight changes of the samples taken from the products to be dried were measured with a precision balance at 30 minute intervals. Drying times in the cabin during the experimental studies at temperature ranging from 35°C-45°C usually varies between 7-18 hours. Some of the tesf samples were transferred to Ege University Food Engineering Department and tested for moisture determination and water activity. As a result of these studies, it was found out that the dried pear slices could be considered as dry matter due to the moisture determinatin being below %17 and could be stored for a long time without spoiling. In addition experimental studies were carried out in the heat pump drying system in Ege University Mechanical Engineering Department. The findings obtained from both systems were compared and evaluted.
Drying is one of the most important processes in order to extend the shelf life of agricultural products without losing their nutritive properties during the period until consumption. Drying is defined as a protection method applied on an industrial scale with heated air in order to reduce water quantity of fruits and vegetables to reduce the amount of water and thus minimize biochemical, chemical nad microbiological spoilage. In this study, a solar energy assisted fruit drying system was installed by using phase changer paraffin material (FDM). In this way, a different drying system was developed by using solar energy and especially in fruit drying, more healthy and suitable product was obtained. For this purpose, computer aided simulations and experimental studies were conducted. The drying performance of the product to be dried, the effects of the system on solar energy efficiency and drying performance were examined. In addition the recuperator (cross flow heat exchanger) unit was added to this system, the waste heat was recovered. In this system Santa Maria pear wa dried. In the experiments, the drying behavior of pear slices with thicknesses varying between 3, 5 and 10 mm were examined. During the experiment, temperaturw, relative humidity and air velocity values were measured by sensors placed at the input and output points of the system and the database with datalogger. However, the weight changes of the samples taken from the products to be dried were measured with a precision balance at 30 minute intervals. Drying times in the cabin during the experimental studies at temperature ranging from 35°C-45°C usually varies between 7-18 hours. Some of the tesf samples were transferred to Ege University Food Engineering Department and tested for moisture determination and water activity. As a result of these studies, it was found out that the dried pear slices could be considered as dry matter due to the moisture determinatin being below %17 and could be stored for a long time without spoiling. In addition experimental studies were carried out in the heat pump drying system in Ege University Mechanical Engineering Department. The findings obtained from both systems were compared and evaluted.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Parafin, Isı Pompalı Kurutma Sistemi, Yenilebilir Enerji Sistemleri, Reküperatör Ünitesi, Kurutulmuş Armut., Paraffin, Heat Pump Drying System, Edible Energy Systems, Recuperator Unit, Dried Pear
