Kabinet tipi, güneşi dikey eksen ve belirli aralıklarla izleyen, güneş enerjili kurutucunun tasarımı ve tarımsal ürünlerin kurutulmasında denenmesi

Abstract

KABÎNET TÎPÎ, GÜNEŞİ DİKEY EKSENDE BELÎRLÎ ARALIKLARLA İZLEYEN, GÜNEŞ ENERJİLİ KURUTUCUNUN TASARIMI VE TARIMSAL ÜRÜNLERİN KURUTULMASINDA DENENMESİ35 YÜKSEL YAŞÂRTEKÎN505ALÎ GÜNGÖR30536 ÖZET Ülkemizde toplam üretimin büyük bir kısmını hala tarım¬ sal ürünler oluşturulmaktadır.Yakın zamanda tam anlamıyla yararlanılmaya başlanacak olan GAP (Güney Doğu Anadolu Pro¬ jesi) ülkemizin tarımsal potansiyelini büyük oranda arttı¬ racaktır. GAP projesinin tamamlanmasıyla Güney Doğu Anadolu ovalarımızda yaklaşık 1.635«000 &2 arazi sulamaya açılacak¬ tır.Bu arazi şu anda yurdumuzda toplam sulanan arazi mikta¬ rından daha f az ladır »-Ülkemi z in önemli bir gelir kaynağı o- lan tarımsal üretimde,ürünlerin değerlendirilmesi,depolan¬ ması, saklanması,kurutulması için verimli,ekonomik,sağlıklı teknolojilerin geliştirilmesi gereği ortaya çıkıyor.Dayan¬ ma süreleri kısa olan bir çok meyve ve sebze, saklanmak üze¬ re veya kuru olarak tüketilmek üzere kurutulmaktadır.Tarım¬ sal ürünlerin hasat ve kurutma zamanı güneş enerjisinin yo¬ ğun olduğu dönemlere rastlamaktadır, K E.Ü Güneş Enerjisi Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi 5535 AYTES Müh.Tes.Tic. Mak.Müh 3Bög E.Ü Güneş Enerjisi Enstitüsü Enerji Teknolojisi Anabilim Dalı Doçent:..Tez yöneticisi.-2-Tarımsal ürünlerin kurutulmasında bilinen en eski ve bu gün hala yaygın olarak kullanılan yöntem güneşten fayda- nılarak yapılan,acık sergilerdeki,doğal kurutmadır.Bu tür kurutma yöntemi ürünler hava değişimierinden,yağmur vb.et¬ kilerden korunamadığı,bunun yanında ürünlere karışan toz, pislik vb.yabancı maddeler kurutulmuş ürünlerin kalitesini düşürerek sağlığa zararlı hale getirdiği için kötü bir ku¬ rutmadır,. Bu tür kurutma yönteminin zararlı etkilerine karşı ve.. güneş enerjisinden daha yoğun yararlanmak için çeşitli gü¬ neş enerjisiyle kurutma yöntemleri geliştirilmektedir. Bu çalışmada kabinet tipi bir kurutucuda,kurutucu belir¬ li periyotlarda güneşi izleyerek ve güneye bakan sabit bir konumda elma kurutulmuştur.Kurutucu bir güneşli hava ısıtı¬ cısı ve bir kabinden oluşmaktadır.Güneşli hava ısıtıcısı l x 0.8 m boyutlarındadır.Hava geçiş kanalı O »12 mdir.Kurut¬ ma amacıyla üst üste dört raftan oluşan ve yaklaşık2m2 raf alanlı kurutucu,kabin hacmi üzerinde güneş ışınımının direkt olarak kurutulacak ürüne aktarıldığı l»5 m2lik geçirgen cam yünü takviyeli polyesterle kaplanmıştır.Deneyler süresince güneş ışınımı,rüzgar hızı,çevre sıcaklığı,toplayıcı çıkış sıcaklığı,raflar arasındaki sıcaklıklar,kurutucu çıkış sı¬ caklığı, dış ortam ve kurutucu içi hava nemlilikleri Ölçül¬ müştür. Kurutma deneyleri Şubat,Mart,Nisan ve Mayıs aylarında gerçekleştirilmiştir.Boş olarak ön denemelerin yapıldığı bu kurutucuda daha sonra tekniğine uygun hazırlanmış,dilim lenmiş elmalarla kur..:'t ma deneyleri yapılmıştır. Şubat ayında gerçekleştirilen deneyde kurutucuya ürün-3- konulmadari kurutucuda oluşan sıcaklıklar ölçülmüştür» Bra deneylerde, kurutucuda çevre sıcaklığından ortalama 10~18°C arası bir sıcaklık artışı gözlenmiştir.Çevre sıcak¬ lığıyla güneşli hava ısıtıcısı çıkışı arasında ise ortala¬ ma 10°G lik bir fark vardır» Elma kurutma deneyleri,kurutucu dikey eksende saatte bir elle güneşe döndürülerek ve güneye bakan sabit bir konumda tutularak yapılmıştır. TS 100 e uygun elmalar TS 3688 e göre kurutulmuştur. El¬ maların kabukları soyulup,çekirdekleri ve çiçek çukurları çıkarılmış,sapları koparılmış dilimlere ayrılmış elmalar sodyumbisülfit çözeltisine daldırılmıştır.Elmalar kurutma raflan-:a eşit oranlarda dağıtılmıştır.Dış ortamdada kurut¬ ma yapılarak karşılaştırılmıştır. Kurutucu dikey eksende güneşi izlerken gölge çubuğu kul¬ lanılmış ve kurutucuelle gölge çubuğunun gölgesine paralel güneşe yönlendirilmiştir.Güneşi izleyen deneylerde kuruma hızı,kurutucunun güneye bakan sabit konumdaki kuruma hıfcın- dan daha büyüktür. Deneyler sonucunda kurutucu içi sıcaklık dağılımı grafik- leri,kurutma hızı zaman,nemlilik-zaman grafikleri çizdiril¬ miş tir. Sonuç olarak, tasarlanan bu kurutucuda,kurutma hızı dış ortamda yapılan kurutmadan daha büyük olmamasına karşın,or- tam koşullarından etkilenmeyen sağlıklı bir kurutma gerçek¬ leştirilmiştir.Kurutucuda basit değişiklerle doğal konvek- siyon arttırılarak kurutma hızı artırılır.

4 DESING OE VERTICALLY SUN TRACING CABINET TYPE SOLAR DRYER AND EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS ON AGRICULTURAL PRODUCTS DRYING^ Yüksel YAŞARTEKÎN^) Ali GÜNGÖR (***) SUMMARY Agricultural production is stillgetting the most im portant portion in Turkish economy. Also in the very ne ar future, by the GAP (South East Anatolian) Project will be completed another 1.635.000 m2 of the land, will be irrigated and be in use. The area of the land involued by this is project greater than the present irrifetable field of Turkey. To develop and adapt new technologies in agricultural products for processing, storing and dr ying is a clear fact. Drying of agricultural products is very a well known and freguent process to Keep the food for langer periods. Since the harvesting time is just on the days of maximum Solar power, the people are carrying the process from ye-. ars in open fields keeping the food under sun. This type of drying process have the fullowing disad- wantages, x Master Thesis at S.U Institute of solar Energ?/ xx Mechanical Eng,AYTES Miih.Tes.Tic 3ÖE3C Assc.Prof.at E.U Solar Energy Institute, Energy Technologies. Supervisor of Thesis.-2- It is aimed to use solar power in drying process avoiding the deseribed disadvantages of open field dr ying. In the stady, apples ware dried in a solar dryer which follows the trace of sun periodically in a fixed positi on. The drier has two main parts ;a solar air heater and a cabinet. The dimensions of solar air heater are L~ 1.0m uu~0.8 m.^here are 4 shelves (2 m2) for drying, and 1.5 ra2 surface which is costed by glass reinforced polyester for direct conveying of sun effect to the products In every stoges of the experiment, solar power, wind velocity, ambient temperature, collector rullet temperatu re between the shelves, dryer outlet t empus tur e, humidity of enviroment and dryer were recorded. Experiments were carried on Feb, March, April and *Viay. Experiments were sterted on empty dryer then it was pro ceeded on sliced apples. In February, before talming in the producet to the driver the temperature was recorded. The enviramental demperature is found as pound are in between ambient air temperature difference in between ambient dir tempa- rature and solar collector outlet temperature, in average. Apple drying process was realized in the dryer which is fixed at a position but moved at every hour in verti cal direction as position but moved at every hour in ver tical direction as accarding to the position of sun wran- mally.-3- The apples are as accarding to TS 100 and diying is as according; to 3688. The apples were peel offed, extractet peeds and sliced pieces were put in sodyumbi- sulfite.The apples are disparsed egually to the shelves. Results of thes drying com pared with ambient air dr.7-ing.Dr.yer periyodicaly in one hour interual urcedet to the sun by rotation on vertical axes. This is tested with shadow rod and dryer were paralel to tracing drying is higher than fixed type dryerdirected to south. Temperature distribution m dryer, drying rate and meisture graphs versus time were drawn acording to the experimental results» Finally, it is found that cabinet type drying rate is not higher than ambinent air drying, but (s) this type drying is not affected from exterio^condition.This dryer needs some revision, after this natural convection would be increased and also drying rata would be increased. (35) it is seen that