Araştırma Makalesi

Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi

Cilt: 2 Sayı: 2 27 Eylül 2024
PDF İndir
EN TR

Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi

Öz

Kurutma katı maddelerden ısıl yöntemlerle su veya uçucu maddelerin giderilmesi işlemini tanımlamaktadır. Güneş enerjisi ile tarım ürünlerini kurutma, en eski gıda saklama yöntemlerinden birisi olarak bilinmektedir. Güneşte kurutmada çevresel faktörler nedeniyle gıdanın kalitesi ciddi olarak azalmaktadır. Bu nedenle kurutma işleminin özel amaçlı yapay kurutucular ile yapılması hem kuruma süresini kısaltmakta hem de uzun raf ömrüne sahip daha kaliteli ve temiz ürün elde edilmesini sağlamaktadır. Bu çalışmada gıda kurutma kalitesini ve performansını arttırmak için havalı güneş kolektör (HGK) destekli sera tipi bir kurutucu tasarlanmıştır. Çalışmada Elazığ ili iklim şartlarında kurutma deneylere gerçekleştirilmiştir. Kurutma deneyleri sonrası kurutulacak ürünün ısı ve kütle transferi analizleri yapılmıştır. Deneylerde nem içeriği, nem oranı, konvektif ısı transfer katsayısı parametreleri hesaplanmıştır. Deneyler süresince, sera ve HGK giriş ve çıkış sıcaklıkları, güneş ışınımı ve ürün ağırlık değerleri 15 dakikalık periyotlarla ölçülmüştür. HGK desteği ile sera kurutucunun ürün kurutma süresi % 24 oranında azalmıştır. Böylelikle daha hızlı bir kurutma süreci elde edilmiştir. Ayrıca kurutma işlemlerinde önemli bir parametre olan konvektif ısı transfer katsayısı hesaplanmış ve bu parametre için makine öğrenmesi (MÖ) algoritmaları ile tahminsel modeller elde edilmiştir. Bu çalışmanın amacı, sera tipi gıda kurutucuların performansını arttırmak için havalı güneş kollektörü kullanmak ve konventif ısı transferi için MÖ algoritmaları kullanılarak faydalı modellerin üretilmesidir. Kısaca hem yapay zekâ hem de deneysel uygulamaların yapılacağı termodinamik bir sistem elde edilmiştir. Makine öğrenmesi algoritmaları olarak yapay sinir ağı (YSA) ve karar ağacı (KA) algoritmaları seçilmiştir. MÖ algoritmaları ile elde edilen model sonuçları ile deneysel sonuçlar karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçları ile YSA sonuçları arasındaki hata %1 iken, KA sonuçları arasındaki hata %7 dir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Abdelkader, T. K., Sayed, H. A., Refai, M., Ali, M. M., Zhang, Y., Wan, Q., Abdelhamid, M. A. (2024). Machine learning, mathematical modeling and 4E (energy, exergy, environmental, and economic) analysis of an indirect solar dryer for drying sweet potato. Renewable Energy, 227, 120535.
  2. Akpinar, E. K. & Koçyiğit, F. (2010). Energy and exergy analysis of a new flat-plate solar air heater having different obstacles on absorber plates. Applied Energy, 87(11), 3438–3450.
  3. Akpinar, E. K. & Toraman, S. (2016). Determination of drying kinetics and convective heat transfer coefficients of ginger slices. Heat and Mass Transfer, 52, 2271–2281.
  4. Alic, E., Das, M., & Kaska, O. (2019). Heat flux estimation at pool boiling processes with computational intelligence methods. Processes, 7(5), 293.
  5. Anwar, S. I., & Tiwari, G. N. (2001). Evaluation of convective heat transfer coefficient in crop drying under open sun drying conditions. Energy Conversion and Management, 42(5), 627-637.
  6. Anwar, S. I., & Tiwari, G. N. (2001). Convective heat transfer coefficient of crops in forced convection drying–an experimental study. Energy Conversion and Management, 42(14), 1687-1698.
  7. Belessiotis, V., & Delyannis, E. (2011). Solar drying. Solar Energy, 85(8), 1665-1691.
  8. Çerçi, K. N., & Daş, M. (2019). Modeling of heat transfer coefficient in solar greenhouse type drying systems. Sustainability, 11(18), 5127.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Kurutma Teknolojileri

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

27 Eylül 2024

Gönderilme Tarihi

2 Şubat 2024

Kabul Tarihi

8 Haziran 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 2 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Akpınar, E., & Daş, M. (2024). Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi. ITU Journal of Food Science and Technology, 2(2), 77-84. https://izlik.org/JA35LD42CC
AMA
1.Akpınar E, Daş M. Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi. ITU Journal of Food Science and Technology. 2024;2(2):77-84. https://izlik.org/JA35LD42CC
Chicago
Akpınar, Ebru, ve Mehmet Daş. 2024. “Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi”. ITU Journal of Food Science and Technology 2 (2): 77-84. https://izlik.org/JA35LD42CC.
EndNote
Akpınar E, Daş M (01 Eylül 2024) Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi. ITU Journal of Food Science and Technology 2 2 77–84.
IEEE
[1]E. Akpınar ve M. Daş, “Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi”, ITU Journal of Food Science and Technology, c. 2, sy 2, ss. 77–84, Eyl. 2024, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA35LD42CC
ISNAD
Akpınar, Ebru - Daş, Mehmet. “Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi”. ITU Journal of Food Science and Technology 2/2 (01 Eylül 2024): 77-84. https://izlik.org/JA35LD42CC.
JAMA
1.Akpınar E, Daş M. Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi. ITU Journal of Food Science and Technology. 2024;2:77–84.
MLA
Akpınar, Ebru, ve Mehmet Daş. “Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi”. ITU Journal of Food Science and Technology, c. 2, sy 2, Eylül 2024, ss. 77-84, https://izlik.org/JA35LD42CC.
Vancouver
1.Ebru Akpınar, Mehmet Daş. Havalı Güneş Kollektör Destekli Sera Gıda Kurutucu Sisteminin Performansının İncelenmesi. ITU Journal of Food Science and Technology [Internet]. 01 Eylül 2024;2(2):77-84. Erişim adresi: https://izlik.org/JA35LD42CC