Enerji verimliliği arttırılmış vakum katmanlı fırın ön cam tasarımı
Design of increased energy efficiency vacuum layer domestic oven door
Yazar: ERDEM YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Ev tipi fırınların genel enerji tüketim bilançosu üstüne yapılan çalışmalar incelendiğinde ön camdan olan ısı kayıplarının toplam enerji tüketiminde önemli oranlara sahip olduğu görülmektedir. Bu tez çalışmasında, ev tipi pişiricilerin; pişirme kalitesini etkilemeden, ön camda meydana gelen ısı kayıplarının, iki cam tabaka arasına vakum katman oluşturmak suretiyle ısı enerjisinin taşınım yoluyla dışarıya kaçması önleyerek adeta bir termos gibi ısının içeride kalması amaçlanmıştır. Vakum katmanı için 6mm, 9mm, 12mm, 15mm, 18mm ve 21mm ara boşluğa sahip deney düzenekleri kurulmuştur. Deneysel çalışmalarda kullanılacak olan fırında öncelikle mevcut duruma bakılmış ve bu durumda EN 50304 standardına göre enerji tüketimi hesaplanmıştır. Geliştirilen vakum tabakaya sahip camın enerji tüketimine etkisini belirlemek için, mevcut durum incelenerek enerji tüketim değerleri not edilmiştir. Daha sonra sonuçları etkileyen ve belirsizlik yaratan parametre sayısını minimuma indirilerek (fırınlar arası farklılıklar, termostat ayarı, fırın kütlesi vs.) uygulanan yöntemin sonucunda elde edilen enerji tüketim değeri mevcut durumdaki ile karşılaştırılmıştır. Yapılan deneyler sonrasında en iyi performans, 15 mm normal vakum katmana sahip deney düzeneğinden elde edilmiş ve EN 50304 standartlarına göre vakumsuz camda EEI Cavity değeri 134 iken vakumlu camda 116'ya düşürülmüştür. Bu da elektrikli fırının ortalama enerji tüketim değerinde %12.55' lik bir fark yaratmaktadır. Bir diğer önemli konu olan dış cam yüzey sıcaklıklarında ise mevcut duruma göre yaklaşık %20'lik bir düşüş sağlandığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
Studies on the energy consumption of the domestic furnace Show that the energy loss at the front window of the furnace constitutes a significant part of the total energy consumption. This study aims to improve the quality of household furnaces without affecting cooking heat losses that occurred on the oven door, two glass-layers, creating a vacuum which is between layers of heat energy convection preventing and escape out through the door(glass) that is occurring in almost reduced to a minimum level of thermal heat loss as heat in the contents of the flask was intended to keep the temperature of the outer surface. For experimental investigations, we have prepared different dimensions vacuum layer glass as 6mm, 9mm, 12mm, 15mm, 18mm and 21mm. It's cover and reduction methods for in identified. First, with the primary experiments the current energy consumption of the selected furnace system will be evaluated according to the procedures of the EN 50304 standard. To determine the effect of the glass with the developed vacuum layer on energy consumption, the energy consumption values of the furnace in the control group are noted. Then, energy consumption tests are made on the furnaces with the developed vacuum layer by reducing the parameters (such as different furnace systems, thermostat settings, mass of the furnace system, etc.) which create ambiguity to minimum, and the results has been compared with the results which had been noted on tests of the control group. According to the results of these experiments and EN 50304 Standards were obtained from, the best performance is obtained from furnaces with 15mm normal vacuum layer. While the EEI cavity value related with the furnaces without the vacuum layer are about at 134, on the other hand, these furnaces have been equipped with the developed vacuum layer and so the EEI cavity value has been reduced to 116. This makes considerable difference of about %12.55 on the energy consumption of the electric oven. It also has been observed that the temperature of the outer glass surface, which is another prominent issue, is reduced by about %20 compared to the present situation.