Isı Pompalı Vakumlu Kurutma Fırınında Tıbbi Bitkilerin Kurutulması Ve Kurutma Parametrelerinin Araştırılması



Benzer belgeler
ISI POMPASI DESTEKLİ VAKUMLU KURUTUCU TASARIMI DESIGN OF VACUUM HEAT PUMP DRYER

DENEYSEL BİR KURUTMA SİSTEMİ TASARIMI VE ÇALIŞMA PARAMETRELERİNİN İNCELENMESİ

Proses Tekniği HAFTA KURUTMA

Taze hava yükünü ortadan kaldırır Havayı nemlendirmez, %100 hijyenik Ortamda taze hava kalitesi sağlar!..

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

BANTLI KURUTMA SİSTEMİ

Muzun Farklı Kurutma Şartlarındaki Kuruma Karakteristiklerinin Belirlenmesi

ÖZGEÇMİŞ. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Osmaniye/Türkiye Telefon : /3688 Faks :

Dr. Murat Çakan. İTÜ Makina Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü BUSİAD Enerji Uzmanlık Grubu 17 Nisan 2018, BURSA

Selçuk Üniversitesi Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi 23 (49): (2009) ISSN:

Yatay Tip Mısır Kurutma Tesisinde Enerji Ve Ekserji Analizi. 1. Fatih ÜNAL Mardin Artuklu Üniversitesi, Makine Programı, Mardin, 47100

SOĞUTMA SİSTEMLERİ VE ÇALIŞMA İLKELERİ (Devamı)

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

EVHRAC 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Modeller

The Pine Nut Drying With a Solar Energy and Heat Pump Drying System

KBM404 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı III. Tepsili Kurutucu. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

3. Versiyon Kitapta 5. Bölüm, 7. Versiyon Kitapta 6. Bölüm, soruları

ISI POMPASI DENEY FÖYÜ

Isı Pompalı Bir Kurutucuda Portakal Kabuğu Kurutulması

Teknoloji Fakültesi, Karabük Üniversitesi, TR-78050, Karabük, Türkiye Muş Sultan Alparslan Teknik ve Endüstri Meslek Lisesi, Muş, Türkiye.

HAYVANCILIKTA MEKANİZASYON. Prof. Dr. İbrahim ÇİLİNGİR

Hava kanallı termal güneş panelli - Isı geri kazanımlı, Destek ısıtmalı, tam otomatik Meyve - Sebze Kurutma Kabini PSM 8Mini

LABORATUAR TİPİ TEPSİLİ KURUTMA SİSTEMİ TK-LAB

KONVEKTİF KURUTMA. Kuramsal bilgiler

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 5 PSİKROMETRİK İŞLEMLERDE ENERJİ VE KÜTLE DENGESİ

The Power to Save Energy.

HRV-IP. Tavan Tipi Isı Pompalı Isı Geri Kazanım Cihazı

AİLE TİPİ BİR GÜNEŞLİ KURUTUCUNUN GELİŞTİRİLMESİ

OKG-240 TÜNEL TİPİ TEPSİLİ KURUTUCU EĞİTİM SETİ

HASRET ŞAHİN ISI EKONOMİSİ

Kurutma teknolojisinde kütle dengesi hesaplamalarına ilişkin uygulamalar

AirMaxi Serisi Isı Pompaları

KLS HAVUZ NEM ALMA SANTRALİ

EKSİS HABER AYLIK BİLGİLENDİRME BROŞÜRÜ AĞUSTOS /2013

HRV-DX Plus. DX Tavan Tipi Isı Geri Kazanım Cihazı

İNDİREK / DİREK EVAPORATİF SOĞUTMA SİSTEMLERİ KOMBİNASYONU

AirMidi Serisi Isı Pompaları

ISI POMPASI. Abdunnur GÜNAY / FENTEK Müh.Ltd.Şti.

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Nesrin İLGİN

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

HRV-DX Plus. DX Tavan Tipi Isı Geri Kazanım Cihazı

TAM KLİMA TESİSATI DENEY FÖYÜ

Isı Pompalı Boylerler

AirMini Serisi kw Isı Pompası Sistemleri

TEKNOPOOL. Havuz Nem Alma Cihazları

AirMini kw Serisi Isı Pompası Sistemleri

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

RANTEKO ÇAMUR KURUTMA VE YAKMA ÇÖZÜMLERİ. Çamur bertaraf çözümlerimizi 2 bölüme ayırmaktayız

TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPALARI. Prof. Dr. İlhami Horuz Gazi Üniversitesi TEMİZ ENERJİ ARAŞTIRMA VE UYGULAMA MERKEZİ (TEMENAR)

ISI POMPASI DESTEKLİ BİR KURUTUCUDA FINDIK KURUTULMASI

AYTEK COOLING SYSTEMS SU SOĞUTMALI CHILLER + TCU

AISI 303 OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERİN İŞLENMESİNDE KESME HIZI VE İLERLEMENİN TALAŞ BİÇİMİNE ETKİSİ

ÇAPRAZ AKIMLI SULU YIKAYICIDA KURUTMA HAVASI NEMİNİN ALINMASI. Sezayi YILMAZ İlhan CEYLAN Z.K.Ü Karabük Teknik Eğitim Fakültesi, Karabük, Türkiye

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ : ASÜ MÜH. FAK. MAK. MÜH. BÖL AKSARAY

AirMini kw Serisi Isı Pompası Sistemleri

Biberiye (Rosmarinus Officinalis) Bitkisinin Fiziko-Mekanik Özelliklerine Nem İçeriğinin Etkisi

R-712 SOĞUTMA LABORATUAR ÜNİTESİ DENEY FÖYLERİ

İKLİMLENDİRME NEDİR?

DC FREE COOLING. Veri Merkezi Serbest Soğutma Yöntemleri. Osman Uzuner. Vakıfbank Merkezi Sistem Yönetimi Veri Merkezi Operasyon

VRF DEĞİŞKEN SOĞUTUCU DEBİLİ KLİMA SİSTEMLERİ

T.C. PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

AP-RT. Çatı Tipi Paket Klima Santrali

GÜNEŞ ENERJİSİ DESTEKLİ NEM ALMALI ISI POMPALI KURUTUCUNUN TASARIMI VE TERMODİNAMİK ANALİZİ

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Termodinamik ve Isı Tekniği Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Evaporatif Soğutma Deney Raporu

TARU ISI POMPALARI Doğadan gelen konfor, doğaya duyulan saygı

Abs tract: Key Words: Ebru Mançuhan

Metal Hidrür Reaktörlerde Hidrojen Şarj Basıncının Depolanan Hidrojen Kütlesine Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

KIZILÖTESİ IŞINIMLI BİR KURUTUCUDA KURUMA DAVRANIŞLARININ DENEYSEL İNCELENMESİ

Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 187 KÜÇÜK GÜÇLÜ İÇTEN PATLAMALI MOTORLARIN KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ VE POMPA AKUPLASYONU

Püskürtmeli Kurutma. Püskürtmeli Kurutma. Gıda Analiz Teknikleri Bahar

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DÜZ VE HAPSEDİCİ YÜZEYLİ KURUTMA FIRIN PERFORMASLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

HAVA SOĞUTMALI BİR SOĞUTMA GURUBUNDA SOĞUTMA KAPASİTESİ VE ETKİNLİĞİNİN DIŞ SICAKLIKLARLA DEĞİŞİMİ

ISI POMPALI KURUTUCUNUN ISIL TASARIMI. Mert MİRZA. Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Bilim Dalı Kodu: Sunuş Tarihi: 13/04/2006

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GÜNEŞ ENERJİSİ VE ISI POMPASI SİSTEMLERİNİN ENTEGRASYONU İLE ÇİNİ KURUTMA SİSTEMİ TASARIMI

Soğutma Teknolojisi Bahar Y.Y. Prof. Dr. Ayla Soyer

Oturum Başkanı: Zühtü FERAH

Gaz Yakıtlı Sıcak Hava Üreteçleri

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ K-215 HAVA-SU KAYNAKLI ISI POMPASI EĞİTİM SETİ

HAVADAN HAVAYA ISI GERİ KAZANIM CİHAZLARININ TS EN 308 STANDARTINA GÖRE VERİM TESTLERİNİN YAPILMASI

Radyatör Arkalarına Yerleştirilen Yansıtıcı Yüzeylerin Radyatör Etkisi

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

Havalı Güneş Kolektörlerinde Farklı Bağlantı Şekillerinin Isıl Performansa Etkisinin Deneysel Analizi

MENTHA PIPERITA (TIBBI NANE)'DE KURUTMA HAVASI SICAKLIĞININ RENK VE TOPLAM KLOROFİL DEĞİŞİMİ ÜZERİNE ETKİSİ

EVAPORATİF SOĞUTMA DENEYi

Şekil 2.1 İki kademeli soğutma sistemine ait şematik diyagram

Paket Tip Isı Pompaları

Design, Manufacturıng and Performance Analysıs of Solar Energy Assisted Heat Pump of Mint Leaves Dryer

AirMini Serisi Isı Pompaları

Havucun İnce Tabaka Kuruma Karakteristiklerinin İncelenmesi

2. Teori Hesaplamalarla ilgili prensipler ve kanunlar Isı Transfer ve Termodinamik derslerinde verilmiştir. İlgili konular gözden geçirilmelidir.

Havalandırma Cihazlarında Isı Geri Kazanım ve Toplam Enerji Verimliliğinin Simülasyonu

Doğal tazeliğinde ürünler, doğal serinliğinde mekanlar...

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Teknik Eğitim Fakültesi, Makina Eğitimi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Eğitimi A.B.

Buhar çevrimlerinde akışkan olarak ucuzluğu, her yerde kolaylıkla bulunabilmesi ve buharlaşma entalpisinin yüksek olması nedeniyle su alınmaktadır.

ENDÜSTRİYEL TESİSLERDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ UYGULAMALARI-II. Prof. Dr. Durmuş Kaya Kocaeli Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü

Farklı Kurutma Koşullarının Amasya Elmasının Kuruma Süresi ve Kalitesi Üzerine Etkileri

Prof.Dr. Fatmagül GEVEN

EKOTEC ISITMA SOĞUTMA ÇÖZÜMLERİ

Transkript:

S Ü L E Y M A N D E M İ R E L Ü N İ V E R S İ T E S İ T E K N İ K B İ L İ M L E R M E S L E K Y Ü K S E K O K U L U S U L E Y M A N D E M I R E L U N I V E R S I T Y T E C H N I C A L S C I E N C E S V O C A T I O N A L S C H O O L S D U T E K N İ K B İ L İ M L E R D E R G İ S İ S D U J O U R N A L O F T E C H N I C A L S C I E N C E S YIL CİLT SAYI SAYFA : 216 : 6 : 1 : 1-11 Isı Pompalı Vakumlu Kurutma Fırınında Tıbbi Bitkilerin Kurutulması Ve Kurutma Parametrelerinin Araştırılması Mahir AYAZ, Erkan DİKMEN, Arzu ŞENCAN Süleyman Demirel Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Enerji Sist. Mühendisliği Bölümü Isparta Özet: Bu çalışmada hava kaynaklı ısı pompası destekli vakumlu kurutma fırınında, Isparta bölgesinde yetişen tıbbi bitkilerden fesleğen, biberiye, dereotu ve maydanoz bitkilerinin farklı sıcaklıklardaki kurutma parametreleri araştırılmıştır. Çalışma sonuçlarına göre kurutma havası sıcaklığının artması kurutmayı hızlandırmıştır. Çalışmada aynı zamanda farklı basınçlardaki ısı pompalı kurutucuların kullanılmasının enerji verimliliği açısından sağladığı avantajlar incelenmiştir. Fesleğen ve dereotu bitkisi için en yüksek SMERHP ve SMERTS değerlerlerine 46 oc de.4 bar son vakumlama basıncında ulaşılmıştır. Maydanoz bitkisi için en yüksek SMERHP ve SMERTS değerlerlerine 36 oc de.6 bar son vakumlama basıncında ulaşılmıştır. Kurutma işleminde kurutma yapılan hacmin düşük basınçta olması yani vakum etkisinde çalıştırılması buharlaşmaya olumlu etki sağladığı ve ürün kalitesini arttırdığı tespit edilmiştir. DRYING OF MEDICAL PLANT IN HEAT PUMP VACUUM DRYING AND INVESTIGATION OF THEIR DRYING PARAMETERS Abstract : In this study, drying parameters of basil, rosemary, dill and parsley from among them medicinal plants grown in Isparta was investigated at different temperatures in air source heat pump assisted in the vacuum drying oven. According to the study results, increasing drying air temperature accelerated the drying. Also in this study, the obtained advantages in terms of energy efficiency using heat pump dryer at different pressures were examined. For basil and dill plants, the highest SMERHP and SMERTS values were obtained for 46 oc.4 bar. For parsley plants, the highest SMERHP and SMERTS values were obtained for 36 oc.6 bar. In drying process that is under the vacuum effect, it was determined positive effects of on evaporation and improving product quality. 1. GİRİŞ Tıbbi bitkiler geçmişten günümüze kadar geleneksel ve modern tıp alanında insanların, sağlığının korunması ve şifa kaynağı olması sebebiyle kullanılmaktadır. Bu bitkilerin yaprak, kök, odunsu yapı veya tohum gibi belli ölçülerde hazırlanan taze ya da kurutulmuş kısımlarından faydalanılmaktadır. Endüstriyel ve biyolojik kullanım alanları dünya pazarında tıbbi bitkilere duyulan talebi arttırmıştır. Tıbbi bitki materyali elde edilmesinde önemli bir aşama olan kurutma işleminin amacı bitkileri bozulmadan uzun süre saklayabilmektir. Kurutma işleminde kurutulacak ürünlerin ilk ve son nem içeriği değerlerini bilmek doğru bir işlem yürütmek 1

Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş. ve uygun saklama koşullarını sağlamak açısından çok önemlidir. Çizelge 1 de Gülçimen (28) çalışmasında bazı sebze ve meyvelerin belirlenen ilk ve son nem içerikleri verilmiştir. Tarım ürünlerinin bünyesindeki su miktarının, ürünün depolanma süresi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Ürün, bünyesinde ne kadar az miktarda su içerirse o kadar uzun süre saklanabilir. Çizelge 1. Bazı ürünlerin kuru baza göre ilk ve son nem içerikleri (Gülçimen, 28) Ürün İlk Nem İçeriği Son Nem İçeriği (%) (%) Adaçayı 62 11 Biberiye 7 1 Fesleğen 8 6 İncir 77,5 26 Kekik 72,9 7.5-11,4 Nane 8 11 Maydanoz 83 12 Oğulotu 77 11 Dereotu 7-8 1 Bu çalışmada hava kaynaklı ısı pompası destekli vakumlu kurutma fırınında, Isparta bölgesinde yetişen tıbbi bitkilerden fesleğen (ocimum basilicum), biberiye (rosmarinus), dereotu (anethum graveolens) ve maydanoz (petroselinum crispum) bitkileri için 36 o C ve 46 o C sıcaklıklarındaki kurutma parametreleri belirlenmiştir. 2. DENEYSEL SİSTEM VE TERMODİNAMİK ANALİZ Isparta bölgesinde yetişen tıbbi bitkilerden fesleğen, biberiye, dereotu ve maydanozun çeşitli sıcaklıklarda kurutulması için vakumlu kurutma fırını ünitesi tasarlanmış ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Deneyler Isparta ili Süleyman Demirel Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Atölyesinde bulunan ısı pompası destekli vakumlu kurutucusunda yapılmıştır. Şekil 1 de kurulan deneysel sistem görülmektedir (Gül, 214). Tıbbi bitkilerin hassas yapılarından dolayı düşük basınç düşük sıcaklıkta kurutulması ve bu kurutma parametrelerin araştırılması için deneyler yapılmıştır. Deneysel kurutma sistemi iki ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm ürünün kurutulduğu bölümdür. Kurutma süresi boyunca belirli aralıklarla düşük basınç ortamı sağlanması için havanın kurutucudan dışarıya atılması ve sonrasında gerekli havanın içeriye alınması bu bölümde gerçekleşmektedir. Bu işlem için sulu tip vakum pompası kullanılmıştır. Ürün, 15 cm lik araklıklarla raflanmış 6 x 4 x 3 cm ölçülerindeki delikli-teflon kaplamalı tepsilere serilerek kurutulmuştur. Kurutma deneyleri süresince, rafların bağlandığı ağırlık sensörü yardımıyla ürünlerden alınan suyun ağırlığı ölçülmüş ve kaydedilmiştir. Kurutucunun diğer bölümünde, ısı pompası sistemiyle kurutma havasının şartlandırılması sağlanmaktadır. Isı pompasında R47c soğutucu akışkanı kullanılmıştır. Kurutma tepsilerinden emilen kurutma havası, ısısını eşanjöre aktararak fan yardımıyla evaporatöre gelmektedir. Evaporatörde, kurutma havasının kısmen soğutulması sağlanmakta ve taşıdığı nemin bir kısmı yoğuşturulmaktadır. Evaporatörde soğutulmuş az nemli hava, eşanjör vasıtasıyla ön ısıtma yapılarak kondensere ulaştırılmaktadır. Kondenserde kurutma havasının ısıtılmasıyla sıcak ve az nemli Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 2 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11

Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş. duruma gelen kurutma havası, ürün üzerine gönderilmektedir. Ürünün kurutulması esnasındaki her aşama, veri kaydetme özellikli PLC kontrollü otomasyon sistemi ile takip edilmiştir. Çıkan kuru sıcak kurutma havası Giren nemli kurutma havası Ürünün Kurutulduğu 1. Bölüm Kurutma Havasının Şartlandırıldığı 2. Bölüm No Açıklama No Açıklama 1 Kompresör 5 Kondenser 2 Fan 6 Ek Kondenser 3 Eşanjör 7 Kurutucuya giren/çıkan hava 4 Evaporator 8 Ürünün kurtulduğu tepsi Şekil 1. Isı pompası destekli vakumlu kurutucu şematik gösterimi (Ayaz, 215) Isı pompalı kurutma fırınındaki strengeç (ağırlık sensörü) bağlantısı Şekil 2 de verilmiştir. Çalışmada kullanılan hava kaynaklı ısı pompası destekli vakumlu kurutma fırını çalışma parametreleri Çizelge 2 de verilmiştir. Şekil 2. Ürün Raf Yerleşimi ve Strengeç Bağlantısı Çizelge 2. Deneysel sistemin çalışma parametreleri Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 3 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11

Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş. Parametre Biberiye Fesleğen Maydanoz Dereotu Kurutma Sıcaklığı o C 36 46 36 46 36 46 36 46 Kurutma süresi dak 143 121 145 136 118 14 85 65 Eşanjöre giriş sıcaklığı o C 3,1 35,6 29,6 34,6 29,6 34,4 29,5 34,8 Evaporatör giriş sıcaklığı Evaporatör çıkış sıcaklığı o C 23,9 21,8 21,3 2,8 24 2,8 22,8 2,4 o C 19,1 12,2 14,3 11,4 18,1 11,2 17,8 11,8 Kondenser giriş sıcaklığı o C 26,7 28,1 25,6 27,9 26,2 28,1 25,9 28,4 Kondenser çıkış sıcaklığı o C 36,8 47,2 38 46,9 37 47,1 36,5 46,9 Fan debisi m 3 /h 135 135 135 135 135 135 135 135 Giren & çıkan hava miktarı kg 127,7 91,7 129,5 13, 15,4 78,8 75,9 49,2 Kurutma basıncı bar,9,9,9,9,9,9,9,9 Vakumlama basıncı bar,6,6,6,6,6,6,6,6 Harcanan elektrik gücü kw 42 65,5 41 65 38 67 39 65 2.1 Ürün Toplam Kuru Kütlesi Hesaplanması: m su = m top m kuru 2.3 Buharlaşma Hızı: [kg] Toplam kurutulacak yaş madde miktarı (m yaş ) ve başlangıç nemi yaş bazda (y i ) olan ürünün son nemi (y s ) olması halinde, kurutma sonrasındaki ürün toplam kütlesi aşağıdaki gibi hesaplanır (Mitra vd., 211): Kurutma süresi Δt olmak üzere buharlaşma hızı aşağıdaki gibi hesaplanabilir: m su = m kuru = 2.4 Özgül Nem Çekme Hızı (SMER): [(1 y i )/(1 y s )] xm yaş [kg] (1) m su t kurutma 2.2 Kurutma İşlemi Sırasında Uzaklastırılacak Toplam Suyun Hesaplanması: Bir ısı pompalı kurutucunun performansı çeşitli kriterlerle değerlendirilir. Genellikle kullanılan bu kriterler Isınma Tesiri Katsayısı (COP), SMER ve ürün geçişidir (Oktay ve Hepbaşlı, 23). Uzaklaştırılacak su miktarı Ürün toplam yaş ağırlığı ile kuru haldeki kütlesinin fakından hesaplanır. Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 4 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11

Ürün ağırlığı [gr] Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş. SMER hp = ( Üründen Uzaklaştırılan Nem Kütlesi Enerji Girişi (Komparsör için ) m yoğ [ kg su W k+w f ) = MER = ( Üründen Uzaklaştırılan Nem Kütlesi Kurutma Süresi ) [ kg su ] (4) kw h 2.6 Kurutma Havası Miktarının Hesaplanması (Kuru Baz): h ] SMER ts = ( Üründen Uzaklaştırılan Nem Kütlesi Enerji Girişi (Tüm sistem için ) SMER (Specific Moisture Extraction Rate): 1kWh enerji için uzaklaştırılan su miktarı SMER değeri yaygın olarak, ısı pompalı kurutucuların performansını tanımlamak için kullanılır. Bazı çalışmalarda performans değeri SPC özgül güç tüketimi ile de ifade edilmektedir. W k+w f m yoğ 2.5 Nem Alma Hızı: Kurutucudan birim zamanda (ortalama olarak) uzaklaştırışan nem kütlesine nem alma hızı denir ve MER (Moisture Extraction Rate) olarak adlandırılır. Toplam su miktarının Kurutucu çıkış havası ) [ kg su ] özgül nemi ile Kurutucu giris havası (5) özgül kw h nemi farkına bölünmesi ile bulunur. m h = m su (w 2 w 1 ) 3. BULGULAR VE TARTIŞMA Bu çalışmada hava kaynaklı ısı pompası SPC = destekli vakumlu kurutma fırınında, Isparta Toplam Güç Tüketimi ( ) = bölgesinde yetişen tıbbi bitkilerden fesleğen, Ürün Üzerinden Uzaklaştırılan Nem Miktarı ) [ kw h biberiye, dereotu ve maydanoz bitkilerinin ] (6) kg su 36 o C ve 46 o C sıcaklıklarda kurutma 2 15 Biberiye parametreleri incelenmiştir (Ayaz, 215). Farklı sıcaklıklardaki ölçüm sonuçlarında ürün ağırlıkları ile kurutma süreleri arasında kurutma başlangıcında hızlı bir azalma, daha sonraki dakikalarda ise yavaşlayan bir azalma eğilimi gözlenmiştir (Şekil 3,4,5,6). 36 C 46 C 1 5 5 1 15 Kurutma süresi [dak] Şekil 3. Biberiye kurutma deneylerinde ağırlığın zamanla değişimi Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 5 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11

Ürün ağırlığı [gr] Ürün ağırlığı [gr] Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş. Fesleğen 2 15 36 C 46 C 1 5 5 1 15 Kurutma süresi [dak] Şekil 4. Fesleğen kurutma deneylerinde ağırlığın zamanla değişimi Maydanoz 2 15 36 C 46 C 1 5 5 1 15 Kurutma süresi [dak] Şekil 5. Maydanoz kurutma deneylerinde ağırlığın zamanla değişimi Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 6 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11

Ürün ağırlığı [gr] Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş. Dereotu 2 15 36 C 46 C 1 5 2 4 6 8 1 Kurutma süresi [dak] Şekil 6. Dereotu kurutma deneylerinde ağırlığın zamanla değişimi Biberiye bitkisi 36 o C ve 46 o C kurutma sıcaklığında ortalama.22 grsu/grkurumadde nem içeriği değerine sırasıyla 143 ve 121 dakika kurutma süresinde ulaşmıştır. Fesleğen bitkisi % 6 lık nem içeriğine 36 o C kurutma sıcaklığında 145 dakikada, 46 o C kurutma sıcaklığında 136 dakikada ulaşılmıştır. Guo vd. (214) tarafından yapılan sıcak hava ile mantar kurutulması çalışmasında da benzer sonuçlar elde edilmiştir. Maydanoz bitkisi için 36 o C ve 46 o C kurutma sıcaklıklarındaki ürün ağırlığının zamanla değişimine bakıldığında sırasıyla.1282 grsu/grkurumadde nem içeriğine 118 ve 14 dakikada ulaştığı belirlenmiştir. Dereotu bitkisinin kurutulmasında 1 o C lik kurutma sıcaklığındaki değişim kurutma süresini 2 dakika kısaltarak, 46 o C kurutma sıcaklığında 65 dakikada.872 grsu/grkurumadde nem içeriği elde edilmiştir. Benzer sonuçlara Artnaseaw vd. (21) ve Sledz vd. (215) çalışmalarında da ulaşılmıştır. Sistemin enerji tüketimine bakıldığında; fesleğen kurutma deneylerinde en az enerji tüketimi vakum pompasında belirlenirken, en fazla enerjiyi ısı pompası tüketmiştir. Özgül nem çekme hızı karşılaştırıldığında SMER HP ve SMER TS değerlerinin yüksek son vakumlama değerinde ve yüksek sıcaklıkta yapılan deneylerde arttığı görülmüştür. En yüksek SMER HP ve SMER TS değerlerlerine 46 o C de.4 bar son vakumlama basıncında ulaşılmıştır. Nem alma hızı MER son vakumlama basıncı artmasıyla artmıştır (Şekil 7). Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 7 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11

Verim Verim Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş.,6,5,4,3,2,1 36 o C-.6 bar 46 o C-.6 bar 46 o C-.4 bar 36 o C-.4 bar FESLEĞEN SMERHP SMERTS MER Şekil 7. Fesleğen kurutma işleminde nem alma verimleri Maydanoz kurutma deneylerinde en fazla enerjiyi ısı pompası tüketmiştir. En yüksek SMER HP ve SMER TS değerlerlerine 36 o C de.6 bar son vakumlama basıncında ulaşılmıştır (Şekil 8).,6,5,4,3,2,1 36 o C-.6 bar 46 o C-.6 bar 46 o C-.4 bar 36 o C-.4 bar MAYDANOZ SMERHP SMERTS MER Şekil 8. Maydanoz kurutma işleminde nem alma verimleri Biberiye kurutma deneylerinde en fazla enerjiyi ısı pompası harcamıştır. Daha yüksek SMER HP ve SMER TS değerlerlerine yüksek son vakumlama basıncında ulaşılmıştır. Nem alma hızı MER genel Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 8 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11

Verim Verim Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş. olarak biberiye kurutma deneyleri için düşük seviyede olduğu görülmüştür (Şekil 9).,6,5,4,3,2,1 36 o C-.6 bar 46 o C-.6 bar 46 o C-.4 bar 36 o C-.4 bar BİBERİYE SMERHP SMERTS MER Şekil 9. Biberiye kurutma işleminde nem alma verimleri Dereotu deneyleri yapılan tüm deneylerden daha az enerji tüketimi ile kurutmanın sağlandığı görülmüştür. En yüksek SMER HP ve SMER TS değerlerlerine 46 o C de.4 bar son vakumlama basıncında ulaşılmıştır (Şekil 1). Maydanoz kurutma deneylerinde nem alma hızı MER, sıcaklık değerlerinin artmasıyla arttığı görülmüştür.,6,5,4,3,2,1 36 o C-.6 bar 46 o C-.6 bar 46 o C-.4 bar 36 o C-.4 bar DEREOTU SMERHP SMERTS MER Şekil 1. Dereotu kurutma işleminde nem alma verimleri Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 9 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11

Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş. 4. SONUÇLAR Bu çalışmada hava kaynaklı ısı pompası destekli vakumlu kurutma fırınında, Isparta bölgesinde yetişen tıbbi bitkilerden fesleğen, biberiye, dereotu ve maydanoz bitkilerinin farklı sıcaklıklarda kurutma parametreleri araştırılmıştır. Fesleğen bitkisi geniş yaprak biçimi ve kalınlığı sebebi ile yüzeydeki nemin alınmasında zaman ve enerji kayıplarını engellemek için kurutulacak tepsilerin daha çok hava sirkülasyonu için ızgara tipi seçilmesi daha kısa süreli verimli kurutmanın yapılabileceği düşünülmektedir. Biberiye bitkisi kurutma deneylerinde sert iğne yaprakları ve odunsu yapısı sebebiyle tüm deneyler arasında 46 o C de.4 bar son vakumlama basıncı ile yapılan en uzun süreli kurutma deneyi olduğu görülmüştür. Biberiye yaprağının zor nem vermesi ve başlangıç nem miktarırın düşük olması sebebiyle yüksek sıcaklıklara çıkılması gerekmektedir. Başlangıç nem seviyesi düşük olan biberiye gibi bitkilerin kurutulmasında kurutma kabini içinde dolaştırılan havanın daha etkin kullanılması gerekmektedir. Bu amaçla kabin içine yerlestirilecek isteğe bağlı açılabilecek ikinci bir fan yerleştirilebilir. Kurutma işlemi esnasında ürün üzerinde oluşan yoğun nemli film tabakasının daha hızlı bir şekilde atılmasını sağlayarak kurutma verimini arttıracağı düşünülmektedir. Maydanoz kurutma deneyleri herbiri ürün kalitesi açısından olumlu sonuçlanmıştır. Fakat 5 gram olarak tepsilere yerleştirildiğinden kuruma süresi uzamıştır. Bu deneyler daha az ürün yerleştirilerek yapıldığında en az enerji sarfiyatı ile en kısa sürede kurumanın sağlanacağı ön görülmektedir. Dereotu yaprak yapısı, yapraklar arası hava sirkülasyonu sağlaması kurutmada olumlu katkı sağladığı görülmüştür. Başlangıç nem seviyesinin yüksek olması sebebiyle yüksek sıcaklıklarda ve düşük son vakumlama basıncında en az enerji ile yüksek verimde kurutulmuştur. Sonuç olarak, tüm deneylerde yapılan kurutma işlemi doğada kontrolsüz hava şartlarında yapılan kurutmaya göre kaliteli ve daha kısa sürede sağlanabilmiştir. Beklendiği gibi kurutma havası sıcaklığının artması kurutmayı hızlandırmıştır. Aynı zamanda kurutma işleminde kurutma yapılan hacmin düşük basınçta olması yani vakum etkisinde çalıştırılması buharlaşmaya olumlu etki sağladığı ve ürün kalitesini arttırdığı tespit edilmiştir. TEŞEKKÜR Bu çalışma 3447-YL1-13 Nolu proje ile desteklenmiştir. Yazarlar maddi desteklerinden dolayı SDÜ BAP yönetimine teşekkür eder. KAYNAKLAR Artnaseaw, A., Theerakulpisut, S. and Benjapiyaporn, C. (21). Drying characteristics of Shiitake mushroom and Jinda chili during vacuum heat pump drying. Food and Bioproducts Processing, 88, 15-114. Ayaz, M., 215. Isı Pompalı Vakumlu Kurutma Fırınında Tıbbi Bitkilerin Kurutulması Ve Kurutma Parametrelerinin Araştırılması, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Isparta. Guo, X., Xia, C., Tan, Y., Chen, L. and Ming, J. (214). Mathematical Modeling and Effect of Various Hot-Air Drying on Mushroom (Lentinus edodes). Journal of Integrative Agriculture. 13, 27-216. Gül, D., 214. Aromatik Bitkilerin Kurutulması İçin Isı Pompası Destekli Vakumlu Kurutma Fırını Tasarımı, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 69 s., Isparta. Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 1 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11

Isı pompalı vakumlu kurutma fırınında tıbbi bitkilerin kurutulması ve kurutma parametrelerinin araştırılması, M. AYAZ, E. DİKMEN, A. Ş. Gülçimen F., (28). Yeni Tasarlanan Havalı Kollektörler Yardımı ile Reyhan ve Nane Kurutulması, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 169 s., Elazığ. Mitra, J., Shrivastava, S. L. and Srinivasa Rao, P. (211). Vacuum dehydration kinetics of onion slices. Food and Bioproducts Processing. 89, 1-9. mechanical opener dryer, Energy Conversion and Management. 44, 1193 127. Sledz, M., Wiktor, A., Rybak, K., Nowacka, M. and Witrowa-Rajchert, D. (215). The impact of ultrasound and steam blanching pre-treatments on the drying kinetics, energy consumption and selected properties of parsley leaves. Applied Acoustics (In Press). Oktay Z., Hepbasli A., (23). Performance evaluation of a heat pump assisted Teknik Bilimler Dergisi 216 6 (1) 1-11 11 Journal of Technical Sciences 216 6 (1) 1-11