PARABOLİK OLUK KOLEKTÖRÜYLE GÜNEŞ DESTEKLİ BUĞDAY PİŞİRİLMESİNİN ZAMANA BAĞLI SİMÜLASYONU

Yıl 2016, Cilt: 3 Sayı: 1, 93 - 106, 29.03.2016

İbrahim Yılmaz , Mehmet Söylemez

Öz

Gıda sektöründe, tarımsal ürünlerin işlenmesi sırasında gerekli olan termal enerjinin büyük bir kısmı fosil yakıtlardan karşılanmaktadır. Bu tür uygulamalarda ihtiyaç duyulan sıcaklık 60°C ile 180°C arasında değişebilmektedir. Düşük sıcaklık (90°C’nin altında) güneş destekli uygulamalarda, genel olarak odaklama yapmayan (düz plakalı, vakum tüplü vb.) kolektör sistemleri kullanılmaktadır. 90°C üzeri gıda işleme sıcaklıklarında, odaklamalı kolektör kullanılarak hem orta düzey sıcaklıklarda (120‒200°C kolektör çıkışı) enerji aktarımı hem de bu sıcaklıklarda kolektör sisteminin nispeten yüksek verimlerde çalışması sağlanır. Bu çalışmada, Parabolik Oluk Güneş Kolektörü (POGK) kullanımıyla termal bir sistem tasarımı yapılarak buğdayın pişirilip hedik haline getirilmesi amaçlanmıştır. Pişirme işlemi için gerekli olan termal enerjinin bir kısmı güneş enerjisinden sağlanmıştır. Bunun için deneysel bir düzenek Gaziantep Üniversitesi’ne kurularak, pişirme işlemi için tasarlanan sistemin fizibilite testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında, tasarlanan sistemin orta sıcaklık ihtiyacı olan büyük-ölçekli endüstriyel gıda fabrikalarına adapte edilmesiyle, pişirme prosesi için gerekli olan enerji sarfiyatının, yıllık %15 ile %25 arasında düşeceği tahmin edilmektedir.

Anahtar Kelimeler

G¨une¸s enerjisi, parabolik oluk kolekt¨or, gıda i¸sleme, proses

Kaynakça

• Vannoni C., Battisti R., Drigo S. (2008). Potential for Solar Heat in Industrial Processes. IEA SHC Task 33 and SolarPACES Task IV. Ciemat.
• Mauthner F., Weiss W. (2014). Solar Heat Worldwide: Markets and Contribution to the Energy Supply 2012. IEA-SHC.
• Kutscher CF., Davenport RL., Dougherty DA., Gee RC. (1982). Masterson PM., May EK., Design approaches for solar industrial process heat systems. Technical Report No. SERI/TR-253-1356.
• Schweiger H., Mendes JF., Schwenk C., Hennecke K., Barquero CG., Sarvisé AM., Carvalho MJ. (2001). POSHIP: The Potential of Solar Heat for Industrial Processes, Final Report of Project No. NNE5-1999-0308.
• Cottret N., Menichetti E. (2011). Solar Heat for Industrial Processes (SHIP): State of the art in the Mediterranean region.
• IEA SHC Task 49: Solar Heat Integration in Industrial Processes. http://ship-plants.info/.
• T.C. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı Sektörel Enerji Tüketimi İstatistik Raporu. http://www.enerji.gov.tr/.
• Özdoğan S, Arıkol M. (1995). “Energy and Exergy Analyses of Selected Turkish Industries”, Energy, S. 20(1), s. 73-80.
• http://www.ika.org.tr/
• Yılmaz İH., Söylemez MS., Hayta H., Yumrutas R. (2014). Model-Based Performance Analysis of a Concentrating Parabolic Trough Collector Array. Progress in Exergy, Energy, and the Environment (IEEES’6), s. 815–827.
• Yılmaz İH., Söylemez MS. (2014). “Thermo-mathematical modeling of parabolic trough collector”, Energy Conversion and Management, S. 88, s. 768–784.
• Yılmaz İH. (2014). A theoretical and experimental study on solar-assisted cooking system to produce bulgur by using parabolic trough solar collector, Yayımlanmış Doktora tezi, Gaziantep: Gaziantep Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Yılmaz İH., Söylemez MS. (2012). “Design and computer simulation on multi-effect evaporation seawater desalination system using hybrid renewable energy sources in Turkey”, Desalination, S. 291, s. 23–40.
• Gordon JM., Rabl A. (1982). “Design, analysis and optimization of solar industrial process heat plants without storage”, Solar Energy, S. 28, s. 519–530.
• Collares-Pereira M., Gordon JM., Rabl A., Zarmi Y. (1984). “Design and optimization of solar industrial hot water systems with storage”, Solar Energy, S. 32, s. 121–133.
• Aidonis A., Drosou V., Mueller T., Staudacher L., Fernandez-Llebrez F., Oikonomou A., Spencer S. (2005). PROCESOL II - Solar thermal plants in industrial processes: Design and Maintenance Guidelines. ALTENER 4.1030/Z/02-084/2002.
• Kulkarni GN., Kedare SB., Bandyopadhyay S. (2008). “Design of solar thermal systems utilizing pressurized hot water storage for industrial applications”, Solar Energy, S. 82, s. 686–699.
• Yılmaz İH., Söylemez MS., Hayta H., Yumrutaş R. (2014). A Process Heat Application Using Parabolic Trough Collector. International Congress on Energy Efficiency and Energy Related Materials (ENEFM2013), Springer Proceedings in Physics, S. 155, s. 137–141.
• Yılmaz İH., Hayta H., Söylemez MS., Yumrutas R. (2013). Bulgur potasının termal analizi. 19. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, Samsun, Türkiye, 9‒12 Ekim, s. 746–749.
• Yılmaz, İH, Hayta, H, Yumrutaş, R, Söylemez, MS. (2015). Performance Testing of A Parabolic Trough Collector Array. The 6th International Congress of Energy and Environment Engineering and Management (CIIEM15), Paris, France, 22‒24 July.
• Technical datasheet of B10TH. Web sitesi: http://www.swep.net/.