SERA TİPİ GÜNEŞ FIRINI TASARIMI, ISIL ÖZELLİKLERİ VE TEORİK KURUMA SÜRESİ

1. SERA TİPİ GÜNEŞ FIRINI TASARIMI, ISIL ÖZELLİKLERİ VE TEORİK KURUMA SÜRESİ 244595 Ogün KORKMAZ - Yrd. Doç. Dr. Kemal ÜÇÜNCÜ Özet Isıl Denge Denklemi Tablo 1. Güneş fırını özellikleri Tablo 4. Kuruma süresi Kereste endüstrisinde enerjinin büyük kısmı kurutma aşamasında harcanmaktadır. Enerji ihtiyacını karşılayan fosil yakıtların çevreyi kirletmeleri, pahalı ve dışa bağımlı olmaları en önemli sakıncalarıdır. Enerji ve işletme masraflarının azaltılması maksadıyla son yıllarda güneş enerjili kurutma yöntemi üzerinde araştırmalar yaygınlaştırılmıştır. Bu çalışmada, Trabzon’un güneş enerjisi potansiyelinin kereste kurutmada kullanım imkanları incelenmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda güneş enerjisinin kereste kurutmada etkin bir şekilde kullanılabileceği görülmüştür. Neden Güneş Fırını Kerestenin teknik yollarla kurutulması sırasında kullanılan enerji, kereste endüstrisinde kullanılan toplam enerjinin %60-70’ini oluşturmaktadır. Bu yüzden kereste endüstrisinde enerji tasarrufuna yönelik araştırmaların önemini artırmıştır. Yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisi birçok alanda başarısını kanıtlamıştır. Güneş enerjili kereste kurutma, klasik kurutmaya oranla enerji ve işletme masraflarının azalmasını sağlarken, doğal kurutmadan daha hızlı bir kurutmayı da gerçekleştirmektedir. Güneş Enerjisi Tablo 2. Yatay yüzeye gelen anlık tüm güneş ışınımı (W/m2) Kurutma Materyali Araştırmada, Sarıçam ağaç odunlarının 50 mm kalınlıktaki kerestelerinin kurutulacağı varsayılmıştır. Trabzon ilini temsil etmek üzere iklim verilerinin uzun yıllar ortalamalarından yararlanılarak tasarlanan fırın modelinde gerçekleşecek muhtemel sıcaklık değerleri teorik ve deneysel eşitlikler yardımıyla hesaplanmıştır. Şekil 3. Kuruma süresinin aylık dağılımı Tablo 3. Toplayıcı yüzeyine gelen anlık toplam güneş ışınımı (W) Sonuç Güneş fırınında yaz peryodu olarak tanımlanan Nisan – Ekim arasındaki 7 ayda kereste ortalama 30 günde % 80 başlangıç rutubetinden % 12 sonuç rutubetine kadar kuruyabilecektir. Benzer şekilde, Kasım – Mart arasındaki kış peryodunda ise ortalama 62 günde kuruyabilmektedir. Bu verilere göre 5 m3 kapsiteli güneş fırınında bir yılda yaz peryodunda 35 m3, kış peryodunda ise 12 m3 olmak üzere toplam 47 m3 kerestenin kurutulabilmesi mümkün görülmektedir. Bununla birlikte, güneş fırınında kuruma süresinin azaltılması, ısı pompası takviyesi ile mümkün olabilecektir. Güneş Fırını Tasarımı ve Yapısal Özellikleri Kaynaklar 1. Cech, M.Y. and Pfaf F., Dehumidification Drying of Spruce Ftuds. Forest Prod. J. 28, 3, 22 – 26, 1978. 2. Chen, P.Y.S., Design and Tests pf a 500 BF Solar Kiln. Forest Prod. J. 31, 3, 33 – 38, 1981. 3. URL 1, http://www.enerji.gov.tr 4. Üçüncü, K. Kereste Kurutma İçin Sera Tipi Güneş Kurutma Fırını Tasarımı ve Ekonomik Analizi, 5. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, 26 – 28 Mayıs 2004, İstanbul, 2004. 5. Üçüncü, K. ve Ayhan T., Güneş Enerjili Kereste Kurutma ve Çevre Kirliliğinin Önlenmesine Katkıları, III. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, 15 – 17 Kasım 2000, Cilt I, 113 – 120, İstanbul. Şekil 3. Güneş fırını anlık sıcaklık değerleri Kuruma Süresi Şekil 2. Toplayıcı yüzeyine gelen güneş ışınımı (W) Şekil 1 . Güneş fırını