tmmob makina mühendisleri odası

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

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

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

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

Deneyin Adı: İklimlendirme Sistemi Test Ünitesi (Yaz Çalışması)

Proses Tekniği TELAFİ DERSİ

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MM G Ü Z D Ö N E M İ

DENEY FÖYÜ DENEY ADI ĐKLĐMLENDĐRME TEKNĐĞĐ DERSĐN ÖĞRETĐM ÜYESĐ DOÇ. DR. ALĐ BOLATTÜRK

tmmob makina mühendisleri odası uygulamalı eğitim merkezi Buhar Kazanı Verim Hesapları Eğitimi

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

TARIMSAL YAPILAR. Prof. Dr. Metin OLGUN. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

ICCI 2018 TÜRKOTED Özel Oturumu. Yenilenebilir Yakıtlarla Kojenerasyon 3 Mayıs 10:00-12:00

EVAPORATİF SOĞUTMA DENEYi

EKOTEC ISITMA SOĞUTMA ÇÖZÜMLERİ

OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

EĞİTİM PROGRAMI ÇERÇEVESİ BİRİNCİ EĞİTİM MODÜLÜ

Gaz Yakıtlı Sıcak Hava Üreteçleri

İKLİMLENDİRME NEDİR?

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

Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi

HAVA KAYNAKLI ISI POMPALARI

OKG-240 TÜNEL TİPİ TEPSİLİ KURUTUCU EĞİTİM SETİ

PLC HAVAC HAVUZ TİP NEM ALMA SANTRALLERİ

ÇİMENTO TESİSLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ. Hasan Çebi. Nuh Çimento 2015

Diğer yandan Aquatherm kataloglarında bu konuda aşağıdaki diyagramlar bulunmaktadır.

DENEYİN ADI: İKLİMLENDİRME-I DENEYİN AMACI:

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

ENERJİ DENKLİKLERİ 1

KONVEKTİF KURUTMA. Kuramsal bilgiler

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 2) DENEYSEL KARIŞTIRMA İSTASYONUNUN PID İLE DEBİ KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör.

KLS HAVUZ NEM ALMA SANTRALİ

ENERJİ DEPOLAMA. Özgür Deniz KOÇ

Termal Enerji Depolama Nedir

HAYVANCILIKTA MEKANİZASYON. Prof. Dr. İbrahim ÇİLİNGİR

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

TARIMSAL YAPILAR. Prof. Dr. Metin OLGUN. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

ĠKLĠMLENDĠRME DENEYĠ

KOMPLE ÇÖZÜM ÇEVRE DOSTU ESNEK ÇÖZÜM. Tekli Uygulama. İkili Uygulama. Montaj Kolaylığı

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

Doğal tazeliğinde ürünler, doğal serinliğinde mekanlar... hassas kontrollü klima cihazları

GÜNEŞ ENERJİSİ. Prof. Dr. İlhami Horuz Gazi Üniversitesi TEMİZ ENERJİ ARAŞTIRMA VE UYGULAMA MERKEZİ (TEMENAR)

SOĞUTMA SİSTEMLERİ VE ÇALIŞMA İLKELERİ (Devamı)

Ahşap Malzeme Bilgisi

EVHRAC 3 YIL. Avantajları. Fonksiyonu. Modeller

VRF DEĞİŞKEN SOĞUTUCU DEBİLİ KLİMA SİSTEMLERİ

GÜNEŞ ENERJİLİ SICAK SU SİSTEMLERİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

GÜNEŞ ENERJISININ DIĞER UYGULAMA GÜNEŞ ENERJISI İLE KURUTMA GÜNEŞ MIMARISI. ALANLARı

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

ISI TEKNİĞİ LABORATUARI-2

Proses Tekniği HAFTA KURUTMA

B) KONDENSERLER. Q=m x Cp x ΔT. Kondenserleri su veya hava kullanma durumuna ve yapılış şekillerine göre 6 grupta toplamak mümkündür.

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

KOYULAŞTIRMA VE KOYULAŞTIRMA TESİSLERİ (BUHARLAŞTIRICILAR) PROF. DR. AHMET ÇOLAK PROF. DR. MUSA AYIK

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

KULLANIM ALANLARI: Kafeler, Restaurantlar, Fabrikalar, Atölyeler, Seralar, Spor Salonları, Tavuk Çiftlikleri ve bu gibi kapalı alanlar.

SERALARIN TASARIMI (Seralarda Isıtma Sistemleri) Doç. Dr. Berna KENDİRLİ A. Ü. Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

AirHome Serisi Paket Tip Isı Pompaları

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

M 324 YAPI DONATIMI ISITICI ELEMANLAR. Dr. Salih KARAASLAN. Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

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

KOJENERASYON. Prof. Dr. İlhan Tekin Öztürk. Kocaeli Üniversitesi

GİRİŞ TURBO MAKİNALARIN TANIMI SINIFLANDIRMASI KULLANIM YERLERİ

M 324 YAPI DONATIMI ISITMA TESİSATI. Dr. Salih KARAASLAN. Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

TAM KLİMA TESİSATI DENEY FÖYÜ

VR4+ DC Inverter Heat Recovery Dış Üniteler

Mustafa BARAN Ankara Sanayi Odası Genel Sekreter Yardımcısı

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ısı pompaları Çevre Dostu Isıtma Çözümleri Faturayı Dünya ya kesmeyen ısıtma sistemleri

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

VR4+ DC Inverter Heat Recovery Dış Üniteler

BASINÇLI HAVANIN MALİYET ANALİZİ MMO KOCAELİ ŞUBESİ ENERJİ KOMİSYONU

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Hidromekanik ve Hidrolik Makinalar Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Kompresör Deneyi Çalışma Notu

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İKLİMLENDİRME LABORATUVARI DENEY FÖYLERİ HAZIRLAYAN

PLASTİK ŞİŞİRME TEKNOLOJİSİ DERSİ ÇALIŞMA SORULARI. a. Çift istasyonlu şişirme makinesi. b. Tek istasyonlu şişirme makinesi

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

DENEYSAN EĞİTİM CİHAZLARI SANAYİ VE TİCARET LTD. ŞTİ.

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

NUR KĐREÇ SAN. TĐC. VE PAZ. LTD. ŞTĐ. Çeşitli Atıkların Kireç Fırınlarında Yakıt Olarak Değerlendirilmesi

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

EVER AC. Tavan Tipi Isı Pompalı Enerji Geri Kazanım Cihazı (Selülozik Eşanjörlü)

Havadan Suya Isı Pompası

Enervis H o ş g e l d i n i z Ocak 2015

EVAPORATİF SOĞUTMA VE HVAC SİSTEMLERİNDE DEC UYGULAMASI

TERMODİNAMİK II BUHARLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Dr. Nezaket PARLAK. Sakarya Üniversitesi Makine Müh. Böl. D Esentepe Kampüsü Serdivan-SAKARYA

Dolaylı Adyabatik Soğutma Sistemi

SU SOĞUTMA GRUPLARINDA ISININ GERİ KAZANIMI

Açılış-Genel Bilgiler Kursun amacı, kurs genel tanıtımı, derslerle ilgili bilgiler

Susuzlaştırılmış Çamurun ısıl olarak Kurutulması

Isı Pompası Otel Uygulamaları Eğitim Sunumu ANTALYA

METEOROLOJİ. VI. Hafta: Nem

Transkript:

tmmob makina mühendisleri odası YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI SEMPOZYUMU VE SERGİSİ BİLDİRİLER KİTABI Editör: Yrd. Doç. Dr. Şükrü SU MMO Yayın No: E / 2001 / 275 EKİM 2001 - KAYSERİ

Yenilenebilir Enerji Kaynaklan Sempozyumu ve Sergisi 12-13 Ekim 2001 Kayseri tmmob makina mühendisleri odası Sümer Sokak No: 36 / 1 - A Demirtepe, 06440 ANKARA Tel: (0 312) 231 31 59; 2313164; 23180 23; 23180 98 Fax : (0 312) 231 31 65 e-posta : mmo@mmo.org.tr web : http://www.mmo.org.tr MMO Yayın No : E/2001/275 ISBN : 975-395 - 465-4 Bu yapıtm yaym hakkı 'na aittir. Kitabın hiçbir bölümü değiştirilemez. 'nınizni olmadan elektronik, mekanik vb. yollarla kopya edilemez ve çoğaltılamaz. Kaynak gösterilmek suretiyle alıntı yapılabilir. KAPAK TASARIMI DİZGİ BASKI İlhan İNCETÜRKMEN - (0 352) 320 43 53 İNCETÜRKMEN LTD.ŞTİ. - TMMOB MMO KAYSERİ ŞUBESİ NETFORM MATBAACILIK AŞ. - KAYSERİ

Yenilenebilir Enerji Kaynaklan Sempozyumu ve Sergisi 12-13 Ekim 2001 Kayseri GÜNEŞ ENERJİLİ NEM KONTROLLÜ KERESTE KURUTMA SİSTEM TASARIMI Sezai YILMAZ * Hikmet DOĞAN** (*) Z.K.Ü. Karabük Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümü - Karabük (**) Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makine Eğitimi Bölümü - Ankara ÖZET Bu çalışmada, güneş enerjili nem kontrollü, ısı pompası destekli bir kereste kurutma sistemi tasarlanmıştır. Sistem hakkında genel bilgi ile kurutma işleminde temel olan nem kontrolü (nem alma - nem verme) konusunda bir metot önerilmiştir. Önerilen metodla güneş enerjili kondenzasyonlu kereste kurutma sistemi " nem kontrollü" hale getirilmiştir. Tasarlanan sistemle kuruma süresinin kısalabileceği ve kurutma kalitesinin artırılabileceği tahmin edilmektedir. ABSTRACT in this study, a solar dry kiln with humidity control and supported heat pump (as dehumidifier) has been designed. At the same time a method about general knowledge and humidity control which is basic in the drying processes have been given. in this proposed method solar dry kiln has been supported with humidity control. in this system, it is estimated that drying time can be decrease and drying quality can be increased. 1.GİRİŞ 1.1.Kurutmanın Tanımı Kurutma, genel anlamda bir cismin içindeki suyu gidermek ya da azaltmak için yapılan işlem olarak tanımlanabilir. Bu çalışma kapsamında kurutma ise, ağacın içerdiği nemin istenilen değere kadar kontrollü bir şekilde, ısıl işlemlerle indirgenmesi olarak tanımlanmıştır. Ağaç canlı bir orman ürünüdür. Bu ifade genel bir ifade olup, endüstriyel bir ürün olması nedeniyle bundan sonra metin içerisinde"ağaç malzeme" olarak kullanılmıştır. Ağaç malzeme higroskopik yapıya sahiptir. Bu özelliğinden dolayı çevresiyle higroskopik bir denge oluşturur. Katı halde bulunan ağaç malzemenin içerdiği nem, ağacın bünyesinde su hücre boşluklarında ve hücre çeperleri içersinde bulunur. Bu nemin tamamı " özgül nem" olarak adlandırılır. Yaşayan ve kesiminden hemen sonra ağaçta bulunan nem miktarına "Taze hal nemi" denir. Bu değer ağacın cinsine, yapısına, kesimin yapıldığı coğrafık bölgeye ve mevsimlere göre %40'larla %200'ler arasında değişiklikler gösterebilirdi) Ağaç malzemede, serbest suyun hiç bulunmadığı, fakat bağıl suyun en fazla olduğu nem oranına "Lif doygunluğu nemi" denir. Lif doygunluğu nemi, ağaç türleri için değişik olup ortalama %25-35 arasındadır. Kurutma işleminde bu değerin bilinmesi önemlidir.(2) Kurutma işlemi, malzemenin etrafındaki havanın kısmi su buharı basıncı ile doğrudan ilişkilidir. Kurutma havanın kısmi su buharı basıncı, aynı sıcaklıktaki doymuş (nemli) havanın kısmi su buharı basıncına göre ne kadar az ise; havanın kurutma özelliği ya da başka bir ifade ile içerisine nem alma kabiliyeti o kadar elverişlidir. Ağaç malzemenin kurutulmasında, kurutma havasının bağıl nemi oldukça önemlidir. Bağıl nem değerini, "kurutma havasının nem kabul etme yeteneği" olarak da tanımlamak mümkündür. Teknik olarak tanımı ise; Belirli şartlardaki kurutma havasının kısmi su buharı basıncının Pkh, aynı sıcaklıktaki doymuş havanın kısmi su buharı basıncına (Pdk) oranı şeklinde tanımlanır ve (V) ile gösterilir. Y=Pkh /Pdk şeklinde hesaplanır.kurutma işleminde en önemli iki faktör, kurutma havasının sıcaklık ve bağıl nem değeridir. Havanın ısıtılması ve doygun hale gelmiş sıcak havadan nemin kontrollü olarak alınması 29

Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu ve Sergisi 12-13 Ekim 2001 Kayseri kurutma sisteminin temelini oluşturmaktadır. Kurutma işleminde havanın sıcaklığı ve bağıl nemi yanında kurutulacak materyal üzerinde hava hareketi de oldukça önemlidir çünkü Hava, sıcaklık ve nem taşıyıcıdır. Bu özelliğinden dolayı hava hareketinin azaltılması veya artırılması ağaç malzemenin kuruma süresini etkiler. Kurutma hava hızının yüksek olması, ağaç malzeme üzerinde buharlaşma hızını da artırır. Bu hızlı kuruma ağaç malzeme de kuruma kusurlarına (çatlama, burkulma vb.) neden olabilir. Hızın düşük olması ise kuruma süresini uzatır. Hava hızının artırılması sisteme sokulan enerji tüketiminin de artması anlamındadır. Yapılan çalışmalarda kurutma süresinin sağlayıcı ekonomik fayda ile, sisteme sokulan ek enerji tüketimi karşılaştırılarak yapılan analizlerde en uygun hava hızı değerlerinin 2-4 m/sn olduğu belirlenmiştir (1). 1.2. Kurutmanın Önemi Ağaç malzeme doğal ve endüstriyel bir üründür. Günlük yaşamda alternatifleri olan metal, metal alaşımları ve plastiklerin yaygın olarak kullanılmasına rağmen, ağaç malzeme önem ve değerini hiçbir zaman kaybetmemiştir. Ağaç malzemenin doğal ve estetik görünümü, hafifliği, kolay işlenilebilmesi ısıl ve elektriksel yalıtkanlığı, üstünlükleri olarak sayılabilir. Ağaç malzemenin organik bir madde olmasından dolayı, dış etkilere karşı (mantar, böcek, yanma vb.) dayanıksızlığı da dezavantaj larındandır. Ancak ağaç endüstrisindeki son teknolojiler özel yüzey işlemelerinin gelişmesi, yeni tutkal ve koruyucu kimyasallarla bu dezavantajlarını büyük oranda ortadan kaldırmıştır. Kurutma, ağaç malzemenin teknik özelliklerinin iyileştirilmesi yönünden gerekli görülmektedir. Ağaç malzemenin kurutulması ile; Boyuttaki değişiklikler en aza indirgenir. Dayanıklılık özelliği kazandırılır. - Renk değişim ve çürümesi önlenir. Kullanım özellikleri (işleme, tutkallama, yapışma) artar. Koruyucu maddelerle boyanmasında daha etkili sonuç verir. Ürün ağırlığı (nakliye giderleri) azalır. Ülkemiz güneş enerjisi bakımından zengin sayılabilecek bir kapasiteye sahiptir. Bu yenilenebilir enerji kaynağından mümkün olduğunca faydalanmak gereklidir. Kurutma alanında güneş enerjisinden yararlanmak diğer alanlara nazaran daha uygulanabilir niteliktedir. Orman ürünlerinin kurutulması yanında, tarımsal ürünlerin de mevsimlik olarak kurutulması güneş enerjili sistemlerle mümkündür. Tarım ürünlerinin özellikle yaz aylarında yetişmesi ve kurutma sürecinin güneş radyasyonunun maksimum olduğu dönemlere denk gelmesi bu enerji kaynağını kurutma proseslerinde rahatlıkla kullanılabileceğini göstermektedir. 1.3. Kurutma Yöntemleri Günümüzde ağaç malzemenin kurutulmasında kullanılan kurutma yöntemleri Şekil 1.3.1'de görülmektedir. Kurutma yöntemlerinin hemen hemen hepsi ısı ve kütle transferi esasına dayanmaktadır. Kurutulacak malzemenin içindeki suyun buharlaştırılması için gerekli ısının malzemeye iletilmesi (ısı transferi), buhar haline gelen suyun hava akımı ile mahalden uzaklaştırılması (kütle transferi) ile gerçekleşmektedir. Endüstriyel kurutmanın da temel amacı, kurutma prosesi için gerekli olan ısı enerjisinin en ekonomik şekilde temin edilmesidir. Günümüzde ağaç malzemenin kurutulmasında en yaygın metot, elektrik ve fosil kökenli yakıtlardan ısı enerjisi elde edilerek yapılan kurutma yöntemleridir. 1.4. Güneş Enerjisi İle Kurutma Güneş enerjisi ile kurutmada genel olarak sera tipi ve kollektörlü güneşli kurutucular kullanılmaktadır. Sera tipi kurutucularda güneş enerjisini toplayan yüzeyler kurutma fırınının da bir parçası olduğundan, tasarımlarında fırın boyutlarına uyma zorunluluğu vardır. 30

Yenilenebilir Enerji Kaynaklan Sempozyumu ve Sergisi 12-13 Ekim 2001 Kayseri AÛAÇ MALZEMENİN KURUTMA YÖNTEMLERİ Doğal Kurutma Teknik Kurutma 1 Özel İslifli Hızlandırılmış Geleneksel Yöntemler Özel Yöntemler * Blok İstifli Sandık istifli * Makaslama islifli * Üçgen istifli Travers istifli * Kule istifli ' Parket istifli * Baca istifleme ile Salıncak ile * Santrifüj ile Vantilatörler ile Düşük sıcaklıkta krt. * Klasik kurutma Yüksek sıcaklıkta krt. Yüksek hava hızlı krt., Kondenzasyonla krt. * Vakumlu kurutma * Yüksek frekans ile krt * Solvent Kurutma [ * Yağ içinde kaynatma * Kimyasal kurutma Şekil 1.3.1. Ağaç malzemenin kurutma yöntemleri(3) Konstüriksiyonları basit, verimleri düşük ve kurutma süreleri uzundur. Kurutma işlemini tamamlayan sıcak ve nemli hava yerine, dışarıdan soğuk ve daha düşük bağıl nemli hava alındığından, ısıl verimleri düşüktür. Sera tipi kurutucuların montajları basit, kuruluş maliyetleri ucuzdur. Kollektörlü güneşli kurutucularda fırın ve ısı enerjisi üreten kollektör sistemin ayrı birer parçasıdır. Kollektörlerde üretilen ısı enerjisi su, hava, yağ vb. akışkanlarla fırın içerisine taşınır. Bu kurutucularda kollektör tasarımı fırın geometrisine bağlı olmadığından, tasarım, montaj ve kollektör yüzeylerinin belirlenmesinde serbestlik vardır. Güneş enerjisi, güneşlenme süresi boyunca etkilidir. Bu nedenle, güneşli sistemler geceleri ve güneş radyasyonun bulunmadığı zamanlarda ek enerjiye ihtiyaç duyarlar. Kurutma işleminin kurutma süresi boyunca (gece ve gündüz) kesintisiz olacağı düşünülürse; kollektörlü kurutma fırınlarında ek enerji ihtiyacı, ısı depolama ve ısı geri kazanma sistemleri uygulanarak karşılanabilir. Güneş enerjisinin yüksek verimle uygulanabileceği kurutma yöntemi kondenzasyonlu kurutmadır. Bu yöntem, düşük kurutma sıcaklıklarında da kullanıma uygundur. Kondenzasyonlu kurutmada temel prensip nemli kurutma havasının, dış hava ile alış-verişi olmadan kapalı bir dolanıma sevk edilmesidir. Su buharının yoğuşturulması ısı pompası prensibi ile çalışan kondenzasyon cihazı ile gerçekleştirilmektedir.kondenzasyonla kurutmada yalnız ısı pompası kullanıldığında fırın sıcaklığı 40 C'ın üzerine çıkamamaktadır. (4) Kondenzasyonlu kurutma fırınlarında havanın dışarı atılması yerine, hava içerisindeki nem yoğuşturularak sıvı halde dışarı alınır. Sıcaklık kapalı bir sistem içerisinde kaybolmadığından geleneksel fırınlara göre enerji daha verimli kullanılır (5) Ağaç malzemenin kurutulmasında lif doygunluğu nemin altında gerçekleştirilen kurutma işlemlerinde malzemenin fırın içerisinde belirli bir süre sıcaklık ve nem değerinde bekletilmesi gereklidir. Bu işleme "Denkleştirme Peryodu" adı verilir. Bu süreçte kurutma kamarasında nem verme işlemi gerçekleşir. Kondenzasyonlu kurutmada bu işlem gerçekleştirilemez. (6) 2.GÜNEŞ ENERJİLİ NEM KONTROLLÜ KERESTE KURUTMA SİSTEMİ Tasarlanan sistem Şekil 2.1.'de görülmektedir. Sistem güneş kollektörleri, enerji depolama tankı, kurutma kamarası, nem kontrol ünitesi, sirkülasyon pompası, fan ve ısı pompası devresinden oluşmaktadır. Sistemin kurutma metodu enerji ihtiyacını güneş enerjisi ve ısı pompasından alan, nem alınmasını ve nem verilmesini, kurutma havasının çiy noktası altında veya üstünde bir sıcaklıkta su pülverizasyonundan geçirerek gerçekleştiren bir metottur. 31

Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu ve Sergisi 12-13 Ekim 2001 Kayseri UHİ rtlliı"in[pl H - SP ~ S3PKULA&MH PDHP1I4J PP - FM-V/tPIZC PDHFV^SJ f,. C - M (İV - L[ ML [ E*C Vft r I E - UM rampa. Şekil 2.1.Güneş enerjili nem kontrollü kereste kurutma sistem şeması Bu metotla kurutma havasının ısıtılması gündüzleri güneş enerjisi ve ısı pompası devresi ile, geceleri ısı pompası ve gündüzden depolanan enerji ile gerçekleştirilecektir. Uygun kurutma periyotlarını gerçekleştirebilmek için, gerekli ise; sisteme ek enerji ilavesi yapılabilecektir. Nem kontrol ünitesi ısı pompası ile desteklenmiştir. Isı pompası; su soğutmalı evaporatör, kompresör, hava soğutmalı kondenser ve genleşme valfinden oluşmaktadır. Isı pompası yardımıyla depodaki su, kurutma havasının çiy noktasının altındaki sıcaklık basamaklarına kadar soğurulacaktır. Kondenserde elde edilen ısı, nem kontrol ünitesi çıkışında kurutma havasına geri kazandırılacaktır. Su sıcaklığının kurutma havasının çiy noktası sıcaklığının üzerine çıkmaması için, soğuk su deposu ile nem kontrol ünitesi arasına selonoid valf ile ve denge borusu yerleştirilmiştir. Kurutma periyodunun başlangıcında (ısıtma periyodu) güneş kollektöründe elde edilen sıcak su, bir hava ısıtıcısından geçirilerek kurutma havasına verilecek ve fırın içerisindeki ürünün kısa sürede denge sıcaklığına gelmesi sağlanacaktır. Kurutma periyodunda güneş enerjisi, ısı pompası ve nem kontrol ünitesi sürekli devrede olacaktır. Kurutma süresi boyunca kontrollü olarak kurutma havası içerisindeki nem, nem kontrol ünitesinde kurutma havasının çiy noktası sıcaklığının altındaki bir sıcaklıkta su pülverizasyonundan geçirilerek nem çekilmesi gerçekleştirilecektir. Aynı yöntemle su sıcaklığı çiy noktası üzerine çıkarılarak kurutma havası yüksek sıcaklıkta %100 bağıl nem şartına getirilerek, istenildiğinde fırın içerisine buharlama işlemi gerçekleştirilebilecektir. Sistemde ısı pompası nem kontrol ünitesindeki suyu istenilen sıcaklık derecelerine kadar soğutarak ısısını, nem kontrol ünitesi çıkışında kurutma havasına verecektir. Nem kontrol ünitesi ters akımlı hava yıkayıcısı gibi çalışacaktır. Ünite içerisinde pülverize suyun önüne metal talaşlarından ve organik içerikli (buğday saplarından) meydana gelen kaset yerleştirilerek soğutucu bir yüzey oluşturulacaktır. Elde edilen bu yüzeyde kurutma havası neminin alınması daha etkili bir şekilde gerçekleştirilecektir. Kurutma havasının çiy noktasının altındaki sıcaklıklarda işleme tabi tutulduğunda kurutma havasının nem değişim işlemi Şekil 2.2' de görülmektedir. 32

Yenilenebilir Enerji Kaynaklan Sempozyumu ve Sergisi 12-13 Ekim 2001 Kayseri Şekil 2.2. Kurutma işleminin psikrometrik diyagramda gösterilişi. Şekil 2.1 (devre şemasında) ve Şekil 2.2 'de (psikrometrik diyagramda) kurutma havasının şartı, kurutma fırınına girişinde (S), fırın çıkışında (1) noktası ile gösterilmiştir. Bu noktanın sıcaklığı genelde özel tip güneş kollektörleri kullanılmadığı müddetçe güneş fırınlarında işletme sıcaklığı en fazla 55 C alınabilir. (7) Kondenzasyonlu kurutma fırınlarında bu sıcaklık ortalama 35-40 C olarak alınabilir. Püskürtülecek suyun çiy noktası altındaki sıcaklığı, psikrometrik diyagramda doyma eğrisi üzerinde bir noktadır. Bu nokta diyagramda (G) noktası ile gösterilir. ısı pompası kondenserinde ısınarak (U) noktası şartına, daha sonra güneşli hava ısıtıcısından geçerek de (S) noktası şartında kurutma kamarasına girer. Psikrometrik diyagramda kg hava başına işlem yapılırsa; Havadan alınan nem miktarı (W x ): W x = X s. Xı gr. (1) Nem kontrol ünitesinde havanın kaybettiği duyulur ve gizli ısı yükü (Q ı); Qı = Iı - I 2 kj (2) Suyun kazandığı ısı yükü (Q s ); Nem alma işleminde havanın antalpisi azalırken, suyun antalpisi artacaktır. Havanın antalpisindeki azalma hem duyulur ısıdaki azalmadan hem de gizli ısıdaki azalmadan oluşmaktadır. İşlemde havadan nemin sürekli çekilebilmesi için; hiçbir zaman su sıcaklığı, havanını çiy noktası sıcaklığının üzerine çıkmaması gereklidir. Suyun antalpisindeki artışla su nem kontrol ünitesine (G) noktasında girip, (C) noktasında çıkacaktır. Nem kontrol ünitesinde pülverize edilen suyun sıcaklığı ve debisi kontrol altında tutularak suyun çıkış sıcaklığı daima havanın çiy noktası sıcaklığı altında tutulmalıdır. Şekil 2.2' de (2) noktası havanın nem kontrol ünitesinden çıkış şartıdır. Kurutma havası, nem kontrol ünitesi çıkışında 33 Q 8 = Ic - IG kj (3) Isı pompasının verdiği ısı yükü (Q,); Qp = I u - I 2 kj (4) Güneş enerjisinin sisteme kazandırdığı ısı yükü (Q G ); QG = Is - Iu kj (5) Sistemin fırın duvarlarından, hava kanallarından vb. oluşan ısı kayıplarına da Qc dersek sistemin net ısı yükü (QN) ; QN = (QG + Q P) - Qk (6) Eşitlikleri yardımı ile hesaplanabilir. Sisteme fan motorlarından ve sirkülasyon pompalarından oluşan ısı kazancı yükleri ihmal edilebilir.

Yenilenebilir Enerji Kaynaklan Sempozyumu ve Sergisi 12-13 Ekim 2001 Kayseri SONUÇ Tasarlanan güneş enerjili nem kontrollü sistem, prensip olarak güneş enerjili kondenzasyonlu kurutma sistemine benzemekle birlikte, kondenzasyonlu sistemden tek farkı istenildiğinde buharlama (nemlendirme) de yapılabilecek olmasıdır. Nem kontrollü sistemde kuruma başlangıcında havanın bağıl nemi yükseltilerek kuruyacak ürün, hem buharlamaya tabii tutularak, hem de denge sıcaklığına gelme süresi kısalacaktır. Buna bağlı olarak kuruma süresinin kısalabileceği tahmin edilmektedir. Sistem güneş enerjisi ile çalışacağından elde edilen enerji ile kuruluş maliyeti kıyaslandığında ilk başta karlı bir kurutma yöntemi olarak gözükmeyebilir. Ancak klasik fırınların maliyeti ve işletme giderleri ile kıyaslandığında oldukça avantajlıdır. Sistemde işletme sıcaklığı düşük olduğundan iyi bir şekilde ısı yalıtımı yapılmalı ve sıcaklık düşüşü engellenmelidir. Kondenzasyonlu fırınlarda önemli olan nemin buhar olarak değil, su olarak ayrılmasıdır. Bu yöntemde havanın nemi yoğunlaştırılarak alınır ve daha sonra fınndaki hava kurutulur. Klasik kurutma fırınlarında fırın bacasından dışarıya buhar olarak atılan nem, keresteden alman toplam nemin %20'sinden daha azdır(8). Güneş enerjili kondenzasyonlu kurutma fırınlarının avantajı nem alma işlemi,kapah çevrim havası kullanma ve ucuz enerji girdisi olurken, dezavantaj lan ise kurutma süresinin uzun, karışık kontrol sistemi ve yüksek kuruluş maliyeti olarak özetlenebilir. Buna karşılık klasik kurutma fırınlarının en büyük dezavantaj lan kurutma havasının tekrar çevrime sokulmaması ve yüksek maliyetli (elektrik, kömür, petrol vb.) enerjilere kaynaklarına bağlı bulunmasıdır. Avantaj lan ise; kurutma süresinin kısalığı, iyi bir kurutma kalitesi ve kontrol sistemlerinin basitliğidir. Güneş enerjisi kaynağınm sürekli olmaması, genellikle, bu enerjiye dayalı prosesleri ek bir enerji kaynağına bağlı kılmaktadır. Bu durum oldukça kanşık kontrol ve izleme sistemlerini gerektirerek, güneş enerjili sistemleri pahalı bir yatınm haline dönüştürmektedir. Güneş enerjisinin bu olumsuz yönünü, yoğunlaştıncılar ve ısı depolama yöntemleri kullanılarak gidermek, teknik açıdan imkan dahilindedir. Sonuç olarak güneş enerjili kondenzasyonlu kurutma sistemine nem verme (buharlama) işlemini de katacak olan güneş enerjili nem kontrollü sistemle kereste kurutma kalitesinin iyileştirilmesi ve kurutma süresinin kısaltılması sağlanabilecektir. Ancak endüstriyel uygulamalarda sistemin tüm enerji ihtiyacını güneş enerjisi karşılayamayacağından klasik sistemleri destekleyecek şekilde uygulanarak ön ısıtma anlayışı içinde ısı ekonomisi sağlanabilir. KAYNAKLAR 1- ÖZ,E S., " Güneş enerjisi ile kereste kurutma". G.Ü. Fen bilimleri enst, Doktora tezi,s.14-40, ANKARA,1988. 2- KANTAY,R., "Kereste kurutma ve buharlama", Ormancılık eğitim ve kültür vakfı yayın no : 6,s.l4, istanbul, 1993. 3- BURDURLU,E., "Kereste endüstrisi ve kurutma", H.Ü. Mesleki teknoloji y.o ANKARA,1995. 4- KANTAY,R., "Ağaç kurutma fınnlarında ısı tüketiminin azaltılmasına yönelik yeni gelişmeler", Isı bilimi ve tekniği 5. ulusal kongre, bildiri kitabı, cilt 1, İSTANBUL, 1985. 5- F. RASMUSSEN,E., "Kıln drying of lumber",forestry extension, notes, I0WA state unıversity f-328/revised, s.2, USA,1999. 6- MİLLS, " Dehumidification drying, A new solar povvered kıln designed" at the australian national university,australıan, 1991. 7- TURNER, T., "Drying methods" universty of vermont extension, manuscript review by tery turner lecturer, USA, 2000. 8-2000 ENERGY GROUP LTD., " Guidelines for operating dehumidifier tımber kilns", university of otağa and hortresearch, NEW ZEALAND, 2000 34