Isi pompalı kurutucu evaporatörünün modellenmesi ve kurutma performans parametrelerinin incelenmesi
Modelling of heat pump dryer evaporator and investigation of factors effecting on drying
Yazar: ÖNDER BALİOĞLU
Danışman: PROF. DR. HASAN ALPAY HEPERKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı Proses Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Avrupa'da artan çevre bilincinin yanı sıra Eko Tasarım şartları ve ilgili yasal düzenlemeler dayanıklı tüketim malları pazarında rekabeti oldukça arttırmaktadır. Evsel kurutma makineleri açısından bakıldığında, enerji verimliliğinin artışı ısı pompası sisteminin evsel çamaşır kurutma makinelerine entegrasyonu ile hız kazanmıştır. Bu sistemlerin fiyat rekabetçi olarak tasarlanması, bu sistemlerin modellenmesini ve en uygun performans seviyesine getirilmesini önemli kılmaktadır. Bu doktora tez çalışmasında, söz konusu ısı pompası sisteminin buharlaştırıcısının modellenmesi ve en iyi performans noktasını sağlayacak çalışma koşullarının tespit edilmesi amaçlanmıştır.
Tez çalışmasının birinci bölümünde, literatürde konu ile ilgili geçmişte yapılan çalışmalar ve yürütülen doktora çalışmasının özgün yönü paylaşılmıştır. Özellikle Uzak Doğu'lu araştırmacıların son yıllarda bu konu üzerine çalıştığı ancak tüm çalışmaların iklimlendirme sistemleri üzerine yoğunlaştığı ve bu sektöre uygun buharlaştırıcı geometrik özelliklerini kapsadığı tespit edilmiştir.
Tezin ikinci bölümünde, deneysel çalışmalara konu olan ve ilgili deneylerin yürütüldüğü deney düzeneği hakkında detaylı bilgi paylaşımında bulunulmuştur. Deney düzeneğinde kullanılan cihazlar ve araçlar paylaşılmıştır. Ayrıca, deney düzeneğinin kapalı hava çevriminde kullanılan eş zamanlı hava debisi ölçüm yönteminden bahsedilmiştir.
Üçüncü bölümde, deneysel çalışma çıktıları kullanılarak gerçekleştirilen teorik çalışmaların ve modelleme çalışmalarının sonuçları paylaşılmıştır. Sonuçlar ilk etapta ısı ve kütle transferi yönetici denklemleri ile modellenmiştir. Bunun sonucunda dış taraf taşınım katsayısı ile kütle transfer katsayısı tespit edilmiş; literatürde var olan çalışmalar ile de kıyaslanmıştır. Elde edilen katsayılar, aynı zamanda kurulan istatistiksel model ile de değerlendirilerek, buharlaştırıcı performansı üzerine en etkin parametreler tespit edilmiştir.
Tez çalışmasının son bölümünde ise elde edilen sonuçlar ile gelecek çalışmalara yol göstermesi açısından önerilere yer verilmiştir.

Abstract:
Eco design regulations about major domestic appliances not only play an important role for increasing energy efficiency but also increases the competition about energy efficiency with the lowest possible cost. Considering tumble dryers, adaptation of heat pump technology as the drying system highly increased the energy efficiency. In this study, to increase the efficiency of heat pump dehumidifying systems, the effects of the working condition of evaporator on the dehumidification performance has been studied. 
In the first chapter, literature survey has presented. It is revealed that many studıes have been carried out which are focused on the physical properties of evaporators. However, there are rare studies which are focused on working conditions of evaporators especially designed for dehumidification.
In the second chapter, experimental setup which is used to carry out experimental studies has been presented. Five major effects have been selected for investigation: evaporation temperature, evaporator air inlet temperature, evaporator air inlet humidity ratio, air flow rate and fin per inch value. Also, components of the experimental setup have been presented.
In the third chapter, heat and mass transfer models have been presented. Model results have validated with the experimental test results. Moreover, an ampirical and statistical model have been developed for detailed analysis. In the final part of the chapter, results obtained from these models have been compared with each other and with the literature.
In the last chapter, results and discussions have given. Possible improvement techniques not only for modeling but also for component design have been presented.