Design of ceramic drying system using combined heat pump and solar energy systems

Yüksek Lisans TeziGüneş enerjisi ve ısı pompası sistemlerinin entegrasyonu ile oluşturulan sistemlerin kullanımı birçok endüstriyel kurutma prosesi için enerji tüketimi açısından oldukça faydalı bir durumdadır. Birçok araştırmacı tarafından çalışmaları yürütülen ve tavsiye edilen bu sistemlerin konvansiyonel sistemlere göre enerji maliyetleri ve çevreye olan olumsuz etkileri çok daha azdır. Bu çalışmada günlük kapasitesi 600 kg olan çini kurutma fırını tasarlanmıştır ve %30 (yb) su oranına sahip çini ürünlerin 24 saat içerisinde kurutulması amaçlanmıştır. Fırının elektrikli konvansiyonel ve ısı pompalı olması durumuna göre enerji tüketimleri ayrı ayrı hesaplanmıştır ve kıyaslanmıştır. Isı pompasının kullanımından önce yalnızca güneş enerjisinin kullanımı ile ön kurutma yapabilmek amacıyla gerekli depo, kolektör ve ısı değiştiricisi boyutlandırılmaları yapılmıştır. Yapılan maliyet analizi ile ısı pompalı kurutma sistemi ile güneş enerjisi destekli kurutma sistemi kıyaslanmıştır ve birbirlerine göre daha avantajlı olabildikleri çalışma şartları belirlenmiştir.AbstractCombining solar energy and heat pump system is a very attractive concept. It is possible to eliminate some disadvantages of conventional drying systems by using a heat pump system and solar energy system as renewable source. These proposed systems by many researchers are able to use solar energy and reduce consumption of fossil fuels which causes environmental contamination. In this thesis, an industrial ceramic drying system is designed and the capacity of system is determined to dry 600 kg ceramic product containing water on %30 (wb) in 24 hours. Energy consumption of the system is evaluated depending on the energy source it uses. A solar system is added into drying system for pre-drying before heat pump starts operating. Heat pump assisted drying systems and solar assisted drying systems are also compared with a cost analysis to find out the feasible operating conditions and parameters