Güneş enerjili kereste kurutma sistemleri üzerine incelemeler
Investigations on solar wood drying systems
Yazar: HASAN KORKMAZ
Danışman: PROF. DR. ÖNER ÜNSAL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Odun Mekaniği ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products ; Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Ahşap malzeme insanlık tarihi boyunca ısınmadan barınmaya sayısız kullanım yeri bulmuştur. Geri dönüşebilir, biyobozunur, toksik olmayan, doğaya uyumlu ve performanslı olmasından dolayı tartışmasız en üstün yapı malzemelerinden biri olarak bilinmektedir. Boyutsal stabilizasyonun zayıf olması, düşük biyolojik dayanım ve yanmaya karşı performansının yetersiz olması kullanım yerini kısıtlayan temel dezavantajlardır. Söz konusu olumsuz özelliklerin varlığı, malzemenin içerdiği rutubet miktarı ile ilişkilidir. Bu nedenlerden dolayı ahşap malzemenin doğru yöntem ve parametrelerle kurutulması hayati önem taşımaktadır.
Sanayide ve bilim dünyasında iki ana kurutma yöntemi kullanılmaktadır. Ekonomik olması, kalite özelliklerinin yeterli olması ve kısa kurutma süresi gibi avantajlarından dolayı teknik kurutma, doğal kurutmaya tercih edilmektedir. Teknik kurutma; kondenzasyonlu, vakumlu, frekans esaslı ve güneş enerjili kurutma olmak üzere çeşitli alt yöntemlerle gerçekleştirilmektedir. Tamamen temiz ve doğal bir enerji kaynağından yararlanılması, nispeten düşük yatırım ve işletme giderleri vb. nedenlerden dolayı son yıllarda ön plana çıkmış ve üzerinde akademik araştırmalar yoğunlaşmıştır.
Yukarıda bahsi geçen hususlardan dolayı bu Yüksek Lisans tez çalışmasında güneş enerjili sistemlerin ahşap malzeme kurutmadaki etkileri uygulamalı bir şekilde ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bu kapsamda 25 ve 50 mm kalınlıklarındaki Kızılçam keresteleri hava kollektörlü güneş enerjili kereste kurutma fırınında kurutulmuştur. Kıyaslama amacıyla aynı özelliğe sahip malzemeler doğal kurutma yöntemiyle de kurutulmuş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu çalışma sonucunda elde edilen veriler topluca değerlendirildiğinde güneş enerjili kurutma fırınında doğal kurutmaya oranla daha kısa sürelerde daha düşük rutubetlere kadar kurutma yapılabileceği; diğer teknik kurutma yöntemlerine göre daha düşük enerji tüketimi ile kurutma yapılabileceği sonucuna varılmıştır. Enerji verimliliğinin sağlanabilmesi için alternatif bir enerji kaynağı olarak kereste kurutmada güneş enerjisi kullanılabilir. Böylece kurutma endüstrisinde enerji verimliliği sağlanabileceği gibi, düşük maliyetli ve çevreye duyarlı kurutma prosesi sağlanabilir.

Abstract:
Wood has numerous using areas from heating to shelter throughout the history of humanity. It is one of the most outstanding building materials which is recyclable, biodegradable, non-toxic, harmonious and performance-friendly. Poor dimensional stability, low biological resistance, and inadequate performance against burning are major disadvantages that limit its usage. The presence of negative properties is related to the moisture content of wood. Therefore, it is important that the wood is dried with the right methods and parameters.
Two main drying methods are used in industrial application and scientific research. Kiln drying is preferred to air drying due to short drying time, quality and economic value. Technical drying is carried out by various sub-methods such as condensation, vacuum, frequency based, and solar energy drying. In the last years, utilizing a renewable and natural energy sources take over and investigated by reasearchers due to relatively low investment and operating costs, etc.
In this master thesis, the effects of solar energy systems in wood drying have practically been investigated. Red pine lumbers in 25 mm and 50 mm thickness were dried in an kiln with solar energy collectors. Also, similar wood lumbers were dried by air drying method to compare results of them. Result of this study showed that red pine lumbers could be dried in shorter time in a solar energy kiln compared to air dying, and drying can be done with lower energy consumption than other kiln drying methods. Solar energy can be used for lumber drying as ana alternative energy source to get energy efficient. Energy efficiency can be achieved in the drying industry as well as low cost and environmentally drying process can be provided.