Akademik Veri Yönetim Sistemi
Uluslararası Katılımlı 25. Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi (ULIBTK'25), Adana, Türkiye, 10 - 12 Eylül 2025, ss.796-802, (Tam Metin Bildiri)
Termoelektrik soğutucuların, basit
yapıları sayesinde küçük ölçekli nem alma, su üretimi, soğutma, ısıtma ve
kurutma sistemlerinde kullanımı giderek artmaktadır. Bu aygıtlar, bir yüzeyden
ısı çekip diğer yüzeye ileterek aynı anda ısıtma ve soğutma yapabilmektedir.
Isıtma ve soğutma işlemleri, kurutmanın temel bileşenleri olduğu için, bu
modüllerin kurutma çevrimlerinde kullanılması daha kompakt ve verimli sistem
tasarımı sağlamaktadır. Geleneksel açık çevrimli kurutma sistemlerinde görülen
enerji kaybı, yetersiz hijyenik hava kontrolü ve özellikle ısıya duyarlı gıda
ürünlerinde yaşanan kalite kaybı gibi temel sorunlara çevre dostu bir çözüm
sunmak amacıyla, termoelektrik modüllerle güçlendirilmiş kurutma sistemleri
etkili bir alternatif oluşturmaktadır. Bu çalışmada, termoelektrik tabanlı
kapalı kurutma sisteminde harici bir ısıtıcı veya nem alma ünitesine ihtiyaç
duyulmadan doğrudan termoelektrik modüller tarafından oluşturulan sıcaklık
farkı kullanılarak havadaki nem yoğunlaştırılmış ve uzaklaştırılmıştır. Sistemin
nem alma performansı, yapılan deneysel çalışmalar ve sayısal analizler ile
incelenmiştir.Nem alma süreci iki kademede gerçekleştirilmiştir. Birinci kademede
havayı koşullandırmak için ön soğutma ve ısıtma uygulanmış, ikinci kademede ise
atık ısının çevre ortamına verilmesiyle soğutma etkinliği artırılmış ve bu
sayede daha etkili bir nem alma sağlanmıştır. Deneyler, 3-7 V aralığında giriş
voltajları, %60-90 aralığında bağıl nem seviyeleri ve farklı hava debilerinde
gerçekleştirildi. Maksimum nem giderme hızı, 7 V giriş voltajında ve %90 bağıl
nemde 20,3 g/h olarak ölçülmüştür. Ayrıca, Ansys Fluent programı kullanılarak
sayısal analizler gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar deneysel verilerle
karşılaştırılmıştır. Deneysel ve sayısal sonuçlar arasında iyi bir uyum
gözlemlenmiştir.
Thermoelectric
coolers are increasingly being used in small-scale dehumidification, water
production, cooling, heating, and drying systems due to their simple
structures. These devices can simultaneously heat and cool by drawing heat from
one surface and transferring it to another. Since heating and cooling processes
are the fundamental components of drying, using these modules in drying cycles
provides a more compact and efficient system design.To provide an
environmentally friendly solution to key problems such as energy loss,
inadequate hygienic air control, and quality loss in heat-sensitive food
products observed in traditional open-loop drying systems, drying systems
enhanced with thermoelectric modules offer an effective alternative. In this
study, moisture in the air was condensed and removed using the temperature
difference directly created by thermoelectric modules in a thermoelectric-based
closed drying system, without the need for an external heater or
dehumidification unit. The system's dehumidification performance was examined
through experimental studies and numerical analyses. The dehumidification
process was carried out in two stages. In the first stage, pre-cooling and
heating were applied to condition the air, and in the second stage, the cooling
efficiency was increased by releasing waste heat into the surrounding
environment, thereby achieving more effective dehumidification. Experiments were
conducted with input voltages ranging from 3 to 7 V, relative humidity levels
between 60% and 90%, and different air flow rates. The maximum moisture removal
rate was measured at 20,3 g/h with a 7 V input voltage and 90% relative
humidity. Additionally, numerical analyses were conducted using the Ansys
Fluent program, and the obtained results were compared with experimental data. A
good agreement was observed between the experimental and numerical results.