Özet:
Zirai ürünlerin hijyenik şartlarda kurutulması çok büyük bir öneme sahiptir. Tarımsal
ürünler ülkemizde genellikle yere serilerek kurutulmaktadır. Bu durumda aflatoksin gibi
zararlı etkilerin ürün kalitesini etkilemesi söz konusu olmaktadır. Ürün kurutucuları ise
ürünün daha sağlıklı şartlar altında kurutulmasını sağlarlar. Bu çalışma kapsamında
güneş enerjisi destekli enerji depolama sistemli kurutma sistemi geliştirilerek, güneş
enerjili kurutucuda performansa etki eden faktörler deneysel olarak belirlenmiştir. Isıl
enerji depolama sistemi olarak izolasyonlu çakıl taşı yatağı sistemi tasarlanarak imalatı
gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, geliştirilen bu sisteme entegre edilen reküperatör(çapraz
akışlı ısı değiştirici) ünitesi ile elde edilen olan atık ısının yaklaşık %50-60 oranında geri
kazanılması söz konusu olmuştur.
Geliştirilen bu sistemde zirai ürün olarak elma kurutulmuştur. Çalışmada sarı ve yeşil
renkli golden elma tercih edilmiştir. Gerçekleştirilen deneylerde 5-10 mm arasında
değişen kalınlıklarda elma dilimlerinin kuruma davranışları incelenmiştir. Deney
süresince sistemin özellikle giriş ve çıkış noktalarına yerleştirilen sensörler ile sistem
içerisindeki sıcaklık, bağıl nem, basınç ve hava hızı değerleri ölçülerek elde edilen
veriler datalogger ile veritabanına aktarılmıştır. Bununla birlikte 0,01 gr. hassasiyete
sahip terazi ile de kurutulan ürünlerden alınan numunelerin ağırlık değişimleri 30
dakika ara ile ölçülmüştür. Deneysel çalışmalar süresince kabin içerisindeki kuruma
süreleri 550C- 630C arasında değişen sıcaklıklarda genellikle 6 saat olarak belirlenmiştir.
Sistemin tam kapasite çalıştırılması durumunda kabin giriş ve çıkışı arasındaki bağıl
nem farkı en yüksek %16, hava hızı farkı 1.05 m/s, özgül nem çekme hızı (SMER) 2.502
kgH2O/kWh ve nem alma verimi(MER) 4.14 kgH2O/h olarak bulunmuştur.
Deney numunelerinin bazıları Ege Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü'ne iletilerek
burada renk, doku, tat, nem tayini ve su aktivitesi açısından teste tabi tutulmuş olup bu
çalışmalar sonucunda kurutulan elma dilimlerinin özelikle nem tayinlerinin %10'nun ve
su aktivitesi değerlerinin de 0.7'nin altında çıkmasından dolayı kuru madde olarak
kabul edilebileceği ve uzun süre bozulmadan kalabileceği ortaya çıkmıştır. Yapılan bu
deneysel çalışmalar sonucunda güneş enerjisi destekli ve enerji depolama sistemli
kurutma sisteminin düşük nem ve sıcaklık değerleri arasında çalışmasından dolayı
kurutulan ürünün kalitesinde de olumlu etkisinin bulunduğu gözlemlenmiştir.
Bu çalışma kapsamında geliştirilen güneş enerjisi destekli kurutma sistemi ile benzer
kapasiteye sahip elektrikli kurutma sistemlerinin enerji tüketimi ile ilk yatırım ve
işletme maliyetleri açısından karşılaştırılması yapılmıştır. Elektrikli kurutma sistemi
günde ortalama 35KWh enerji tüketirken güneş enerjisi destekli enerji depolama
sistemli kurutma sistemi ise fanlar ve reküperatör ünitesinden dolayı günde ortalama
8.12KWh enerji tüketmektedir. Dolayısıyla, geliştirilen bu sistem sayesinde kurutma
işleminde elektrik enerjisinden yaklaşık %76.8 oranında tasarruf sağlanmıştır. Ayrıca
her iki sistem de benzer kapasitede çalıştırıldığında bu çalışma kapsamında geliştirilen
güneş enerjisi destekli enerji depolama sistemli kurutma sisteminin kendisini 6 ay
içinde , benzer kapasiteye sahip elektrikli kurutma sisteminin ise kendisini 12 ay içinde
amorti edebildiği sonucu ortaya çıkmaktadır.