Hibrit (güneş paneli / rüzgar türbini) enerji sistemi destekli endüstriyel tip bir kurutucunun tasarımı ve performansı

Yapılan bu tez çalışması kapsamında hibrit (güneş paneli / rüzgar türbini) enerji sistemi destekli endüstriyel tip bir kurutucunun tasarımı, üretimi ve performans denemeleri gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen kurutucu farklı işletme koşulları altında çalıştırılmıştır. Denemeler esnasında kurutma performansının araştırılması amacıyla üç farklı kurutma havası sıcaklığı (50, 60 ve 70 °C) ve iki farklı kurutma havası hızının (3 ve 4 m/s) mısır ve bezelye üzerindeki enerji tüketimi, kuruma zamanı, renk ve rehidrasyon özelliklerine etkileri incelenmiştir. Mısır kurutma denemeleri 02.09.2015 ile 19.09.2015 tarihleri arasında yapılmış ve kuruma süreleri boyunca gerekli toplam enerji tüketiminin %23,00 - %9,81'i güneş enerjisinden, %2,17 - %0,77'si ise rüzgar enerjisinden karşılanmıştır. Özgül enerji tüketim değerlerinin 0,62 ile 1,22 kWh/kgsu°C arasında değiştiği tespit edilmiştir. Kurutma süresine göre mısır denemelerinin 340 ile 565 dakika arasında sürdüğü belirlenmiştir. Renk parametrelerinden sarılık değerleri incelendiğinde taze örnekler 44,54±1,72 olarak ölçülürken, en düşük değer 50 °C sıcaklık ve 3 m/s hava hızı kurutma koşulları sonucunda 35,14±1,16 ve en yüksek değer 42,77±0,49 olarak 70 °C sıcaklık ve 4 m/s hava hızı kurutma koşullarında bulunmuştur. Rehidrasyon kapasitesinin 1,23±0,49 - 1,38±0,08 arasında artan kurutma sıcaklığı ve hava hızı ile yükseldiği sonucuna varılmıştır. Bezelye kurutma denemeleri 01.07.2016 ile 14.07.2016 tarihleri arasında gerçekleştirilmiş ve kuruma süreleri boyunca gerekli toplam enerji tüketiminin %20,74 - %9.84'i güneş enerjisinden, %2,01 - %0,85'si ise rüzgar enerjisinden karşılanmıştır. Özgül enerji tüketim değerlerinin 0,41 ile 0,88 kWh/kgsu°C arasında olduğu belirlenmiştir. Kurutma süresine göre bezelye denemeleri 360 ile 600 dakika arasında değişmiştir. Yeşil renk değerleri incelendiğinde taze örnekler -5,69±0,02 olarak ölçülürken, en düşük değer 50 °C sıcaklık ve 3 m/s hava hızı kurutma koşulları sonucunda -2,51±0,57 ve en yüksek değer -0,15±0,10 olarak 70 °C sıcaklık ve 4 m/s hava hızı kurutma koşullarında tespit edilmiştir. Rehidrasyon kapasitesinin 1,23±0,49 - 1,38±0,08 arasında olduğu ancak istatistiksel analizde denemeler arasındaki farkın önemsiz olduğu belirlenmiştir (p<0.05). Geliştirilen kurutucu ile yapılacak uygulamalardan önce çalışılacak bölgenin iklimsel değerlerini bilmek, kurutulacak ürüne uygun kurutma sıcaklığını ve hava hızı seçimi doğru tespit etmek, kurutma işlemi için harcanacak zamanı ve tüketilecek enerjiyi doğrudan etkileyecektir. Ayrıca kaliteli nihai ürün elde etmek için birçok parametreyi (renk, rehidrasyon vb.) birlikte dikkate almak oldukça önemli olacaktır. Sonuç olarak kurutma süreleri boyunca tüketilen enerjinin tamamı güneş ve rüzgar enerjilerinden karşılanamamış olsa da sistemin şebeke bağlantılı çalıştırılması ile sürekli elektrik üretmesi ve tüketimin tamamının mahsuplaşma sonucu karşılanabilceğini göstermektedir. Ayrıca geliştirilen kurutucunun diğer birçok tarımsal ürünlerin kurutulmasında kullanılabileceği öngörülmektedir.