Dilimlenmiş Elma ve Havucun Isı Pompası Tekniği ile Kurutulması: Performans Analizi

Drying of Sliced Apple and Carrot with Heat Pump Technique: Performance Analysis

Özet

Bu çalışmada, atık ısı kaynaklı ısı pompalı bir kurutucuda 2 mm kalınlıkta dilimlenmiş havuç ve elma dilimleri 40 ℃ sıcaklıkta ve 1,5 m/s kurutma havası hızında kurutulmuş, kurutma kinetikleri ve sistem performansları analiz edilmiştir. Kurutma sistemi; frekans invertörlü fan, ısı pompası sistemi ve yük hücreli kurutma odasından oluşmaktadır. Deneysel veriler ile elde edilen nem içeriğindeki değişim havuç için 7,19 g su/g kuru madde miktarından 0,098 g su/g kuru madde miktarına 9 saatte, elma için 4,55 g su/g kuru madde miktarından 0,13 g su/g kuru madde miktarına 11 saatte gerçekleşmiştir. Isı pompası tüm sistem performans katsayıları ise havuç için 3 - 3,44 arasında ve elma için 3,15 - 3,43 arasında değişiklik göstermiştir. Kurutma odasından çıkan atık havanın evaporatör yüzeyine gönderilmesiyle ısı pompasının performans katsayısının arttığı görülmüştür, evaporatör yüzeyine gönderilen bu havanın %70 i atık havadan %30 u ise ortam havasından oluşmaktadır. Performansı test edilen bu atık ısı kaynaklı ısı pompalı kurutucu prototipinin özellikle düşük sıcaklıklarda sebze-meyve ve diğer kurutma uygulamalarında başarılı bir şekilde kullanılabileceği gözlemlenmiştir.

Abstract

In this study, 2 mm thick sliced carrots and apple slices were dried at a temperature of 40 ℃ and a drying air velocity of 1.5 m/s in heat pump dryer which has a waste heat source, and drying kinetics and system performances were analyzed. Drying system consists of fan with frequency inverter, heat pump system and drying chamber with load cell. The change in moisture content obtained with the experimental data was from 7,19 g water/g the amount of dry matter to 0,098 g water/g the amount of dry matter for carrot at 9 hours, and from 4,55 g water/g the amount of dry matter to 0,13 g water/g the amount of dry matter for apple at 11 hours. Whole system heat pump performance coefficient values were varied between 3 and 3,44 for carrots and between 3,15 and 3,43 for apples. It is seen that the performance coefficient of the heat pump is increased by transferring the waste air from the drying chamber to the evaporator surface, and 70% of this air sent to the evaporator surface is composed of waste air and 30% is composed of ambient air. It has been observed that heat pump dryer prototype, which has been tested for performance, can be used successfully in vegetable-fruit and other drying applications, especially at low temperatures.