Yenilenebilir enerji kaynaklı kurutma sisteminin enerji analizi
Energy analysis of renewable energy based drying system
Yazar: DEMET CANDAN
Danışman: PROF. DR. ZUHAL OKTAY COŞKUN
İzmir Demokrasi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında saniyelik bazda gerçek veriler kullanılarak güneş enerji destekli ısı pompalı kurutma sisteminin enerji analizi yapılmıştır. Bu çalışmayı literatürdeki diğer çalışmalardan ayıran en önemli özellik verilerin saniyelik bazda analiz edilmiş olmasıdır. Analiz için tasarlanan prototip test sistemi İzmir Demokrasi Üniversitesine kurulmuştur. Testler gerçek ortam koşullarında üst üste altı kez gerçekleştirilerek veriler kayıt altına alınmıştır. Kurutma ürünü olarak muz incelenmiş ve kuruma eğrisi tespit edilerek fonksiyonları ile birlikte tez çalışmasında sunulmuştur. Ölçümlenen birçok önemli parametrenin zamana bağlı değişim grafikleri detaylı bir biçimde tez çalışmasında sunulmuştur. Isı pompası sistemi için gelişmiş kurutma rejiminde ortalama ısıtma etkinlik katsayısı 5,338 olarak belirlenmiştir. Testler sonucunda prototip kurutma sisteminin enerji verim değerinin anlık bazda %11,82 ile %95,47 arasında değişiklik gösterdiği tespit edilmiştir. Testlerin gerçekleştirildiği haziran ayı için ortalama sistem verimi %48,46 olarak hesaplanmıştır. Kurutma sistemi için test şartlarında Özgül Nem Çekme Oranı (SMER) anlık bazda 16,393 kg/kWh değeri ile başlayıp kurutmanın sonunda 0,041 değerine kadar düşmüştür. Ortalama SMER değeri tüm kurutma için 0,45 kg/kWh olarak hesaplanmıştır. Bu çalışma ile güneş enerjisi destekli ısı pompalı kurutma sistemi tasarlamak ve işletmek isteyen hem araştırmacılara hem de kurutma sektöründeki firmalara önemli verilerin sunulması amaçlanmıştır.

Abstract:
In this thesis, energy analysis of heat pump drying system by using data-per-second real-time values is carried out. The heat pump system can be powered from photovoltaics and grid alternately via a switch. The most important and distinguishing feature of the study is analyzing data on a second-to-second basis. The prototype test system has established in İzmir Demokrsi University. Tests are performed six times in a row in real ambient conditions in order to acquire data. Banana as a drying product is investigated, drying curve is plotted and drying functions are presented. Time-dependent graphs of most of the measured important parameters are given in detail in thesis. Average coefficient of performance (COP) in a developed regime for drying is 5,338 for the system. As a result of tests, momentary energy efficiency of the prototype test system is varying between 11,82% and 95,47%. Average system efficiency was calculated as 48,46% for June 2020 when tests were performed. Momentary specific moisture evaporation rate (SMER) in test conditions has started from 16,393 kg/kWh and has dropped down to 0,041 kg/kWh for the drying system. Average SMER value for whole drying process is calculated as 0,45 kg/kWh. Purpose of this thesis is to present substantial data for the people who desire designing or operating a photovoltaic supported heat pump drying system.