Bir ısı pompalı çamaşır kurutma makinesinin enerji performansının incelenmesi ve iyileştirilmesi çalışmaları
Studies of research and improvements on energy consumption of a household laundry dryer with heat pump
Yazar: UTKU BULGAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MURAT ÇAKAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Enerji Enstitüsü / Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Teknoloji öncesi 1800'lü yıllardan günümüze kadar insanlar çamaşırlarını kurutmak için en basit yol olarak güneş enerjisi kullanmışlardır. Havaların açık olduğu günlerde çamaşırlarının dış ortamda kurumasını sağlanırken, yağmurlu ve soğuk havalarda ise kapalı yerlerde çamaşırları asarak kurutulurdu. Günümüzde de halen bu basit ancak uğraştırıcı yöntem kullanılmaya devam etmektedir.
Tamburlu kurutucunun ilk versiyonu Fransa'da 1800 yılında M. Pochon tarafından tasarlanmıştır. Körük olarak adlandırılan bu ilk tasarım üzerinde delikler bulunan dairesel bir tambur, ateş üzerinde el ile döndürülmekte ve içerisinde bulunan ıslak çamaşırın kurutulması sağlanmaktaydı. Ancak bu durumda da çamaşır yavaş yavaş kurumakta, aşırı ısınmakta ve bazen de yanarak is kokmasına neden olmaktaydı.
1940'lı yıllarda endüstriyel tasarımcı Brooks Stevens tarafından ilk elektrikli kurutucu geliştirildi. Bu modern çamaşır kurutma makinalarında elektrikli bir ısıtıcı üzerinden geçirilerek ısıtılan sıcak hava tambur içerisinde bulunan ıslak çamaşırların üzerinden geçirilmekte ve çamaşırın nemi alınarak kuruması sağlanmaktadır. Bu sistem günümüzde bacalı tip kurutma makinesi olarak adlandırılan kurutucu tipine de temel oluşturmuştur. Fakat bu sistem gelişen teknoloji de göz önüne alındığında ilkel kalmış ve bunun yanında da enerji tüketimi açısından cazip gelmemeye başlamıştır. Gelişen teknoloji çamaşır kurutma makinesi kullanan müşterileri enerji verimliliğini düşünmeye yönlendirmiştir. Isı pompası sisteminin çamaşır kurutma makinesinde kullanılma fikrinin ortaya çıkması bu düşünceye dayanmaktadır.
Bu çalışmada çamaşır kurutma makinesinin enerji tüketiminin analizine yönelik teorik ve deneysel çalışmalar yer almaktadır. Bu amaçla, öncelikle, çamaşır kurutma makinesinde ısı ve elektrik enerjisinin kullanımı, enerji tüketiminin kurutucu ekipmanları ile ilişkisi ile ilgili kapsamlı bir literatür çalışması yapılmıştır. Sonrasında bir makine deney numunesi olarak seçilmiş ve standart deney koşullarına uygun olarak deneysel çalışmalarda en sık kullanılan kurutma programı olan pamuklu dolap kuruluğu programında çamaşır kurutma makinesi
sisteminin ayrıntılı sıcaklık ve güç profilleri çıkartılmıştır. Çamaşır kurutma makinesinin pamuklu dolap kuruluğu programı için enerji tüketimini değiştirecek çeşitli parametrelerin enerji tüketimine ne yönde etki yapacağı incelenmiştir. Sonuç kısmında ise enerji tüketiminin azaltılmasına yönelik öneriler ve seri üretime sunulacak olan makinenin bileşen bazında özellikleri verilmiştir.

Abstract:
Before the technological history since 1800, people was used to dry their clothes under the sun. Clear days the clothes were dried outside, however rainy and cold days they were dried inside. In the present day this simple but trying method has been still going to use.
First version of the clothes dryer was designed by M. Pochon in France in 1800. This first design is named as ventilator has a lot of hole on its. It was turned by hand on the fire and so the wet clothes in ventilator could be dried. But in this case the clothes were dried slowly, sometimes it was superheated. Besides it burned and smelt fume.
In 1940's industrial designer Brooks Stevens has improved first electrical dryer. In this type dryers, air which is heated by a heater is directed to the tumble. Heated air removes the moisture on the clothes in tumble and provides the clothes to be dried. This system was a basic which is named as air vented tumble dryer. But, this technology became old if we compare with today's technology and air vented dryers don't stable because of energy consume rate. Today, due to developments of technology, consumers want to use more efficient products. This situation effects the productors as develop more efficient products. At the end heat pump system is thinked to use at tumble dryers for reduce energy consumption.
This study investigates different ways and applications for increasing the energy efficiency of a domestic tumbler dryer machine. First part of this study includes the overview of a domestic tumbler dryer machine, its components and functions. Second part gives general information about the literature on energy recovery and energy consumption drying performace relations in drying machines. In this part there's also experimental data of typical temperature, pressure, moisture and energy profiles of a tumble dryer machine including cotton dryer program. Third part of this study, energy consumption and effects of these cases on energy consumption is investigated for different amounts of temperature and power on drying programs. Also in this part, effects of different parametres's investigate on changing consumption of energy for cotton drying programme. And finally, the last part makes a
general statement about possible ways for improving the energy efficiency and energy
recovery of a domestic tumbler dryer.