Gıda Kurutma Fırınında Dış Yalıtımın Kurutma Süresine ve Enerji Tüketimine Etkisi

Year 2019, Volume: 7 Issue: 3, 604 - 613, 27.09.2019

Faruk Kılıç

https://doi.org/10.29109/gujsc.570387

Cited By: 1

Abstract

Deneysel olarak
yapılan çalışmada mikro denetleyici ile yönetilen, daha önceden tasarlanıp
imalatı yapılan, Gıda Kurutma Fırınında (GKF) cam yünü ve taş yünü yalıtımının
enerji tüketimine ve kurutma süresine etkisi incelenmiştir. Kurutulacak gıda
olarak elma seçilmiş ve yalıtımlı-yalıtımsız bulguları karşılaştırabilmek amacı
ile deneylerin tamamı 80 °C de yapılmıştır. Ağırlığın ölçümü için fırın dışına
çıkartarak ölçüm yapıp tekrar fırın içine alıp kurutmaya devam etmek gibi ölçme
cihazı hatalarını azaltmak amacı ile mikrodenetleyici içeren arduino kartı yük
hücresi kullanılarak bu ölçüm hatası en aza indirilmiştir. Kurutmada yalıtımsız
yapılan deneyler 240 dakika cam yünü ve taş yünü yalıtımı ile yapılan deneyler
ise 330 dakika sürmüştür. Yalıtımsız deneylerin ortalama (aritmetik) elektrik
tüketimi 0,15 kWh, cam yünü ve taş yünü ortalama (aritmetik) elektrik tüketimi
0,1 kWh değerlerinde seyrettiği görülmüştür. Tüm deneylerin kümülatif elektrik
tüketimi cam yününde 1,287 kWh, taş yününde 1,265 kWh ve yalıtımsızda 1,420 kWh
olmuştur. Yalıtımlı-yalıtımsız enerji tüketimi karşılaştırıldığında % 10,97
enerji tasarrufu elde edilmiştir. 60-120. dakika aralığında özgül enerji
tüketimi (SEC) 10 kWh/kgsu aralığında seyrederek yalıtımsızda 150. dakikadan
yalıtımlıda ise 240. dakikadan sonra keskin bir artışa geçmiştir. Özgül nem
çekme oranı (SMER) 60-90 dakika aralığında tepe noktasına ulaşmış 0,14-0,16
kgsu/kWh aralığında değerler almıştır. Devamında 180. dakika ya kadar keskin
bir azalma elde edilmiştir.  180.
dakikadan sonra taş yünü ve cam yünü SMER’i 0,40 kgsu/kWh yakınlarında
yalıtımsız deneylerin SMER’i 0,20 yakınlarında değerler almıştır.

Keywords

Gıda kurutma fırınında yalıtım, Gıda kurutma fırınında enerji tüketimi, Elma kurutma

Effect of External Insulation on Drying Time and Energy Consumption in Food Drying Oven

Abstract

In the experimental study, the effect of glasswool and rockwool
insulation on energy consumption and drying time in food drying oven (GKF),
which was previously designed and manufactured by microcontroller, was
investigated. The apple was selected as the food to be dried and all the tests
were done at 80 ° C in order to compare the insulated and non-insulated
findings. This measurement error is minimized by using an arduino card load
cell with microcontroller to reduce measurement device errors, such as
measuring the weight, taking it out of the oven and taking it back into the
oven and continuing to dry. The experiments carried out without insulation in
the drying period lasted 240 minutes, while the glass wool and rockwool
insulation tests lasted for 330 minutes. The average (arithmetic) electricity
consumption of the uninsulated experiments was 0.15 kWh and the average
(arithmetic) electricity consumption of glass wool and rock wool was 0.1 kWh.
The cumulative electricity consumption of all experiments was 1,287 kWh in
glass wool, 1,265 kWh in rock wool and 1,420 kWh in uninsulated. Compared to
uninsulated and uninsulated energy consumption, 10,97% energy savings were
achieved. 60-120. Specific Energy Consumption (SEC) in the range of 10 kWh / kg
water range in the minute interval and after a staggering increase from 150
minutes in a non-insulated area after 240 minutes. The Specific Moisture
Extraction Rate (SMER) reached its peak in the range of 60-90 minutes and
received values in the range of 0.14-0.16 kg / kWh. Thereafter, a sharp
reduction of up to 180 minutes was obtained. After 180 minutes, SMER of
rockwool and glasswool was found to be 0,4 kg kg / kWh.

Keywords

Food drying oven insulation, Energy consumption in food drying oven, Apple drying

References

• [1] Food and Agriculture Organization of the United Nations (2018): http://www.fao.org/statistics/en.
• [2] Kılıç F., Köse, A., Meyve-Sebze Kurutma Makineleri İçin Arduino Tabanlı Neme Duyarlı Fan Kontrol Tasarımı. In 1st International Turkish World Engineering and Science Congress Antalya, (2017).
• [3] Bradford, K.J., Dahal, P., Asbrouck, J.V., Kunusoth, K., Bello, P., Thompson, J., Wu, F., The dry chain: Reducing postharvest losses and improving food safety in humid climates. Trends in Food Science & Technology, 71(84-93), (2018).
• [4] Jiang, N., Liu, C., Li, D., Zhang, Z., Liu, C., Wang, D., Niu, L., Zhang, M., Evaluation of freeze drying combined with microwave vacuum drying for functional okra snacks: Antioxidant properties, sensory quality, and energy consumption. LWT - Food Science and Technology, 82(216-226), (2017).
• [5] Aktas, M., Gonen, E., Bay Leaves Drying in a Humidity Controlled Heat Pump Dryer. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29(2)(433-441), (2014).
• [6] Variyenli, H.İ., Özdemir, M.B., Kaçmaz, H., Kılıç, F. Farklı Tipteki Güneş Ocaklarının Tasarımı, İmalatı ve Performanslarının Deneysel İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part:C, 2(4)(333-342), (2014).
• [7] Mukherjee, S., Asthana, A., Howath, M., Mcneill, R., Frisby, B., Achieving Operational Excellence for Industrial Baking Ovens. Energy Procedia, 161(395-402), (2019).
• [8] Davidson, I., Chapter 16 - Oven Efficiency, in Biscuit Baking Technology (Second Edition), I. Davidson, Editor. Academic Press, (253-267), (2016).
• [9] Davidson, I., Chapter 17 - Oven Inspection and Audit, in Biscuit Baking Technology (Second Edition), I. Davidson, Editor. Academic Press, (269-291). (2016).
• [10]Davidson, I., Chapter 9 - Heat Recovery System, in Biscuit Baking Technology (Second Edition), I. Davidson, Editor., Academic Press, (157-161), (2016).
• [11]Davidson, I., Chapter 10 - Oven Conveyor Bands, in Biscuit Baking Technology (Second Edition), I. Davidson, Editor. Academic Press, (163-183), 2016.
• [12]Pfeifer, H., Industrial Furnaces - Status and Research Challenges. Energy Procedia, 120(28-40), (2017).
• [13]Walker, C.E., (2016). Oven Technologies, in Encyclopedia of Food Grains (Second Edition), C. Wrigley, et al., Editors. Oxford: Academic Press, 325-334.