Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tez Danışmanı: Kenan Yakut
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Desteklendiği Program: Diğer
Özet:
Amaç: Geleneksel kurutma sistemleri, yüksek enerji tüketimi, yetersiz hijyenik kontrol ve hassas sıcaklık kontrolünün sağlanamaması gibi çeşitli sınırlamalara sahiptir. Bu problemlere çözüm olarak geliştirilen alternatif kurutma sistemleri ise genellikle karmaşık yapıları ve çok sayıda harici bileşen gereksinimi nedeniyle uygulamada zorluklara yol açmaktadır. Bu çalışma, söz konusu sınırlamaları aşmak amacıyla, harici ısıtma ve nem alma bileşenlerine ihtiyaç duymayan, kapalı çevrimli bir kurutma sistemine entegre edilmiş bağımsız çalışan iki kademeli yeni bir termoelektrik modül (TEM) sistemi önermekte ve deneysel olarak değerlendirmektedir. Yöntem: Sistem, kompakt termoelektrik cihazlar aracılığıyla eşzamanlı olarak havayı ısıtma, soğutma ve nem giderme işlevlerini yerine getirerek, geleneksel kurutuculardaki verimlilik ve hijyen sorunlarına çözüm sunmaktadır. Kurutma süreci, ilk aşamada hava ön koşullandırma (ısıtma/soğutma), ikinci kademede ise nem giderme adımlarını içeren iki kademeden oluşmaktadır. Bulgular: Önerilen sistemin performansı; soğutma ve ısıtma kapasiteleri, her iki kademeye ait soğutma ve ısıtma performans katsayıları (COP), nem alma hızı (MRR) ve nem alma hızı etkinliği (EffMRR) gibi temel performans ölçütleri üzerinden değerlendirilmiştir. Sonuç: Deneysel çalışmalar, 3–7 V aralığında giriş voltajları, %60–90 bağıl nem seviyeleri ve farklı hava debileri altında gerçekleştirilmiştir. %90 bağıl nem ve 7 V giriş voltajı koşullarında sistem, maksimum 13,1 g/saat nem giderimi sağlamıştır. Birinci kademedeki TEM, 68,81 W ısıtma ve 26,34 W soğutma kapasitesine ulaşırken, ikinci kademede 21,17 W soğutma kapasitesi elde edilmiştir. Sayısal analiz ile teorik hesaplama arasında %91,9 oranında sağlanan uyum, modelin doğruluğunu göstermiştir. Elde edilen bulgular, geleneksel sistemlere göre düşük maliyetli ve sahip olduğu işlevsel verimlilik ile kompakt yapısı sayesinde yüksek performans sergileyen bu iki kademeli TEM sisteminin, entegre kurutma çözümleri için uygulanabilir ve etkili bir alternatif sunduğunu ortaya koymaktadır. Anahtar Kelimeler: Termoelektrik Nem Alma Cihazı (TED), İki Aşamalı Termoelektrik Sistem, Termoelektrik Isı Pompası (TEHP), Kapalı Çevrimli Kurutma, Termoelektrik Soğutma (TEC)