Research Article
BibTex RIS Cite

Investigation of Energy Performance of Heat Pump System in Drying of Mushroom Slices

Year 2019, Volume: 33 Issue: 1, 101 - 112, 01.06.2019

Abstract

The sliced culture fungus (Agaricus bisporus) at different thicknesses was dried at a drying chamber temperature of 40 ºC using a fully closed cycle heat pump dryer (IPK). During the drying system operation, the amount of heat supplied to the drying air by the condenser and the amount of heat drawn from the drying air by the evaporator were found in each minute period and the average performance coefficient (ITKsis) of the IPK system was calculated. Experiments, drying speed of 1 m/s without any pretreatment. At the end of the experiments, the sliced cultured fungi which had a water content varying between 8.234 g-water / g-dry matter water to 0.932 g-water / g-dry matter water and the slurry thicknesses of 4, 6 and 8 mm were dried at 305, 355 and 415 minutes, respectively. Also, average condense capacity (Qcon) and evaporation capacity (Qevap) were determined as 2.350 and 1.610, respectively. The value of maximum average heat pump performance coefficient value was calculated as 3.157 for all system.

References

  • Aktaş, M., A. Khanlari, A. Amini, S. Şevik. 2017. Performance analysis of heat pump and infrared–heat pump drying of grated carrot using energy-exergy methodology Energy Convers Manage. 132 pp. 327-338.
  • Aktas, M. 2007. Isı Pompası Destekli Fındık Kurutma Fırınının Tasarımı, İmalatı ve Deneysel İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
  • Cemeroğlu, B. 2010. Gıda Analizleri. Genişletilmiş 2. baskı, Gıda Teknolojileri Derneği. No:34. Ankara.
  • Ceylan, İ. ve M. Aktaş. 2008. Isı Pompası Destekli Bir Kurutucuda Fındık Kurutulması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 23(1), 215-222.
  • Coskun, S., I. Doymaz, C. Tunckal and S. Erdogan. 2017. Investigation of drying kinetics of tomato slices dried by using a closed loop heat pump dryer. Heat Mass. Tran.;53:1863-71.
  • Çapar, B. ve S. Gökbulut. 2013. Farklı Kurutma Metotlarıyla Kurutulan Elma Dilimlerinin Kalite Özelliklerinin ve Enerji Verimliliğinin İncelenmesi. Bitirme Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir, Türkiye.
  • Goodfellow, H. and E. Tahti. 2001. Industrial ventilation design guidebook. Academic Press.
  • Helvacı, Ş., S. Yapar ve S. Peker. 1999. Mantar kurutulması için bazı pratik öneriler. Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Güncel Konular Serisi. No:1. Kurutma Temel İlkeleri ve Endüstriyel Uygulamaları (Eds. S. Peker, S. Yapar. 47-52. İzmir.
  • Kulshreshtha, M., A. Singh, Deepti and Vipul. 2009. Effect of drying conditions on mushroom quality. School of Engineering, Taylor’s University College, Journal of Engineering Science and Technology 4(1): 90-98.
  • Jia, X., P. Jolly and S. Clements. 1990. Heat pump assisted continuous drying part 2:Simulatıon results. International Journal of Energy Research. (14): 771-782.
  • Midilli, A., H. Olgun and T. Ayhan. 1999. Experimental studies of mushroom and polen drying. International Journal of Energy Research 23: 1143-1152.
  • Mohanraj, M. 2014. Performance of a solar-ambient hybrid source heat pump drier for copra drying under hot-humid weather conditions. Energy Sustain. Dev. 23. 165–169.
  • Nehru, C., V. Kumar, C. Maheswari and L. Gothandapani. 1995. Solar drying characteristics of oyster mushroom. Mushroom Research 4 (1): 27-30.
  • Pal, U. S. and A. Chakraverty. 1997. Thin-layer convection drying of mushrooms. Energy Conversion and Management 38(2): 107-113.
  • Phani, K.A. and J.S. Greg. 2005. Re-circulating heat pump assisted continuous bed drying and energy analysis. International Journal of Energy Research. 29: 961-972.
  • Rhim, J.W. and J.H. Lee. 2011. Drying kinetics of whole and sliced Shiitake mushrooms (Lentinus edodes). Food Sci. Biotechnol. 20: 419-427.
  • Salehi, F., M. Kashaninejad and A. Jafarianlari. 2017. Drying kinetics and characteristics of combined infrared-vacuum drying of button mushroom slices. Heat and Mass Transfer, 53, 1751-1759.
  • Strommen, I., T. M. Eikevik., O. Alves-Filho., K. Syverud and O. Jonassen. 2002. Low temperature drying with heat pumps new generations of high quality dried products. 13 th International Drying Symposium.
  • Şevik, S., M. Aktaş, H. Doğan and S. Koçak. 2013. Mushroom drying with solar assisted heat pump system. Energy Conversion and Management 72: 171-178.
  • Toğrul, H., İ. Toğrul ve A. İspir. (2005). Mantarların ince tabaka kuruma karakteristiklerinin incelenmesi. III. Tarımsal Ürünleri Kurutma Çalıştayı, Antalya.
  • Tunçkal, C., S. Coşkun ve S. Erdoğan. 2016. Kapalı döngü bir ısı pompalı kurutma sisteminin performans analizi. Isi Bilimi ve Teknigi Dergisi. 36 (1). 161-172.
  • Qiu, Y., M. Li, R.H.E. Hassanien, Y.F. Wang, X. Luo and Q.F. Yu. 2016. Performance and peration mode analysis of a heat recovery and thermal storage solar-assisted heat pump drying system Sol. Energy. 137 pp. 225-235.
  • Xanthopoulos, G., G. Lambrinos and H. Manolopoulou. 2007. Evaluation of thin-layer models for mushroom (agaricus bisporus) drying. Drying Technology 25: 1471-81.

Kültür Mantarı Dilimlerinin Kurutulmasında Isı Pompalı Sisteminin Enerji Performansının İncelenmesi

Year 2019, Volume: 33 Issue: 1, 101 - 112, 01.06.2019

Abstract

Farklı kalınlıklarda dilimlenmiş tamamen kapalı döngü bir ısı pompalı kurutucu (IPK) 40ºC’lik kurutma sıcaklığında dilimlenmiş kültür mantarı (Agaricus bisporus) kurutulmuştur. Kurutma sistemi çalışması sırasında, yoğuşturucu tarafından kurutma havasına verilen ısı miktarı ile buharlaştırıcı tarafından kurutma havasından çekilen ısı miktarı her bir dakikalık zaman diliminde bulunarak IPK sisteminin ortalama performans katsayısı (ITKsis) hesaplanmıştır. Denemeler, 1 m/s kurutma hava hızında gerçekleştirilmiştir. Denemeler sonucunda dilimlenmiş kültür mantarları 8.234 g-su/g-kuru madde su oranından 0.932 g-su/g-kuru madde su oranına sırasıyla 4, 6 ve 8 mm dilim kalınlıklarında 305, 355 ve 415 dakikada kurutulmuştur. Ortalama yoğuşturma kapasitesi (Qyoğ) 2.350, buharlaştırma kapasitesi (Qbuh) ise 1.610 olarak belirlenmiştir. Sistem için en yüksek ortalama ısı pompası performans katsayısı (ITKsis) 3.157 olarak hesaplanmıştır.

References

  • Aktaş, M., A. Khanlari, A. Amini, S. Şevik. 2017. Performance analysis of heat pump and infrared–heat pump drying of grated carrot using energy-exergy methodology Energy Convers Manage. 132 pp. 327-338.
  • Aktas, M. 2007. Isı Pompası Destekli Fındık Kurutma Fırınının Tasarımı, İmalatı ve Deneysel İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
  • Cemeroğlu, B. 2010. Gıda Analizleri. Genişletilmiş 2. baskı, Gıda Teknolojileri Derneği. No:34. Ankara.
  • Ceylan, İ. ve M. Aktaş. 2008. Isı Pompası Destekli Bir Kurutucuda Fındık Kurutulması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 23(1), 215-222.
  • Coskun, S., I. Doymaz, C. Tunckal and S. Erdogan. 2017. Investigation of drying kinetics of tomato slices dried by using a closed loop heat pump dryer. Heat Mass. Tran.;53:1863-71.
  • Çapar, B. ve S. Gökbulut. 2013. Farklı Kurutma Metotlarıyla Kurutulan Elma Dilimlerinin Kalite Özelliklerinin ve Enerji Verimliliğinin İncelenmesi. Bitirme Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir, Türkiye.
  • Goodfellow, H. and E. Tahti. 2001. Industrial ventilation design guidebook. Academic Press.
  • Helvacı, Ş., S. Yapar ve S. Peker. 1999. Mantar kurutulması için bazı pratik öneriler. Ege Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Güncel Konular Serisi. No:1. Kurutma Temel İlkeleri ve Endüstriyel Uygulamaları (Eds. S. Peker, S. Yapar. 47-52. İzmir.
  • Kulshreshtha, M., A. Singh, Deepti and Vipul. 2009. Effect of drying conditions on mushroom quality. School of Engineering, Taylor’s University College, Journal of Engineering Science and Technology 4(1): 90-98.
  • Jia, X., P. Jolly and S. Clements. 1990. Heat pump assisted continuous drying part 2:Simulatıon results. International Journal of Energy Research. (14): 771-782.
  • Midilli, A., H. Olgun and T. Ayhan. 1999. Experimental studies of mushroom and polen drying. International Journal of Energy Research 23: 1143-1152.
  • Mohanraj, M. 2014. Performance of a solar-ambient hybrid source heat pump drier for copra drying under hot-humid weather conditions. Energy Sustain. Dev. 23. 165–169.
  • Nehru, C., V. Kumar, C. Maheswari and L. Gothandapani. 1995. Solar drying characteristics of oyster mushroom. Mushroom Research 4 (1): 27-30.
  • Pal, U. S. and A. Chakraverty. 1997. Thin-layer convection drying of mushrooms. Energy Conversion and Management 38(2): 107-113.
  • Phani, K.A. and J.S. Greg. 2005. Re-circulating heat pump assisted continuous bed drying and energy analysis. International Journal of Energy Research. 29: 961-972.
  • Rhim, J.W. and J.H. Lee. 2011. Drying kinetics of whole and sliced Shiitake mushrooms (Lentinus edodes). Food Sci. Biotechnol. 20: 419-427.
  • Salehi, F., M. Kashaninejad and A. Jafarianlari. 2017. Drying kinetics and characteristics of combined infrared-vacuum drying of button mushroom slices. Heat and Mass Transfer, 53, 1751-1759.
  • Strommen, I., T. M. Eikevik., O. Alves-Filho., K. Syverud and O. Jonassen. 2002. Low temperature drying with heat pumps new generations of high quality dried products. 13 th International Drying Symposium.
  • Şevik, S., M. Aktaş, H. Doğan and S. Koçak. 2013. Mushroom drying with solar assisted heat pump system. Energy Conversion and Management 72: 171-178.
  • Toğrul, H., İ. Toğrul ve A. İspir. (2005). Mantarların ince tabaka kuruma karakteristiklerinin incelenmesi. III. Tarımsal Ürünleri Kurutma Çalıştayı, Antalya.
  • Tunçkal, C., S. Coşkun ve S. Erdoğan. 2016. Kapalı döngü bir ısı pompalı kurutma sisteminin performans analizi. Isi Bilimi ve Teknigi Dergisi. 36 (1). 161-172.
  • Qiu, Y., M. Li, R.H.E. Hassanien, Y.F. Wang, X. Luo and Q.F. Yu. 2016. Performance and peration mode analysis of a heat recovery and thermal storage solar-assisted heat pump drying system Sol. Energy. 137 pp. 225-235.
  • Xanthopoulos, G., G. Lambrinos and H. Manolopoulou. 2007. Evaluation of thin-layer models for mushroom (agaricus bisporus) drying. Drying Technology 25: 1471-81.
There are 23 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Agricultural Engineering
Journal Section Research Articles
Authors

Cüneyt Tunçkal 0000-0002-9395-3534

Publication Date June 1, 2019
Submission Date April 26, 2018
Published in Issue Year 2019 Volume: 33 Issue: 1

Cite

APA Tunçkal, C. (2019). Kültür Mantarı Dilimlerinin Kurutulmasında Isı Pompalı Sisteminin Enerji Performansının İncelenmesi. Bursa Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(1), 101-112.

TR Dizin kriterleri gereği dergimize gönderilecek olan makalelerin mutlaka aşağıda belirtilen hususlara uyması gerekmektedir.

Tüm bilim dallarında yapılan, ve etik kurul kararı gerektiren klinik ve deneysel insan ve hayvanlar üzerindeki çalışmalar için ayrı ayrı etik kurul onayı alınmış olmalı, bu onay makalede belirtilmeli ve belgelendirilmelidir.
Makalelerde Araştırma ve Yayın Etiğine uyulduğuna dair ifadeye yer verilmelidir.
Etik kurul izni gerektiren çalışmalarda, izinle ilgili bilgiler (kurul adı, tarih ve sayı no) yöntem bölümünde ve ayrıca makale ilk/son sayfasında yer verilmelidir.
Kullanılan fikir ve sanat eserleri için telif hakları düzenlemelerine riayet edilmesi gerekmektedir.
Makale sonunda; Araştırmacıların Katkı Oranı beyanı, varsa Destek ve Teşekkür Beyanı, Çatışma Beyanı verilmesi.
Etik Kurul izni gerektiren araştırmalar aşağıdaki gibidir.
- Anket, mülakat, odak grup çalışması, gözlem, deney, görüşme teknikleri kullanılarak katılımcılardan veri toplanmasını gerektiren nitel ya da nicel yaklaşımlarla yürütülen her türlü araştırmalar
- İnsan ve hayvanların (materyal/veriler dahil) deneysel ya da diğer bilimsel amaçlarla kullanılması,
- İnsanlar üzerinde yapılan klinik araştırmalar,
- Hayvanlar üzerinde yapılan araştırmalar,
- Kişisel verilerin korunması kanunu gereğince retrospektif çalışmalar,
Ayrıca;
- Olgu sunumlarında “Aydınlatılmış onam formu”nun alındığının belirtilmesi,
- Başkalarına ait ölçek, anket, fotoğrafların kullanımı için sahiplerinden izin alınması ve belirtilmesi,
- Kullanılan fikir ve sanat eserleri için telif hakları düzenlemelerine uyulduğunun belirtilmesi.



Makale başvurusunda;

(1) Tam metin makale, Dergi yazım kurallarına uygun olmalı, Makalenin ilk sayfasında ve teşekkür bilgi notu kısmında Araştırma ve Yayın Etiğine uyulduğuna ve Etik kurul izni gerektirmediğine dair ifadeye yer verilmelidir. Etik kurul izni gerektiren çalışmalarda, izinle ilgili bilgiler (kurul adı, tarih ve sayı no) yöntem bölümünde ve ayrıca makale ilk/son sayfasında yer verilmeli ve sisteme belgenin yüklenmesi gerekmektedir. (Dergiye gönderilen makalelerde; konu ile ilgili olarak derginin daha önceki sayılarında yayımlanan en az bir yayına atıf yapılması önem arz etmektedir. Dergiye yapılan atıflarda “Bursa Uludag Üniv. Ziraat Fak. Derg.” kısaltması kullanılmalıdır.)

(2) Tam metin makalenin taratıldığını gösteren benzerlik raporu (Ithenticate, intihal.net) (% 20’nin altında olmalıdır),

(3) İmzalanmış ve taratılmış başvuru formu, Dergi web sayfasında yer alan başvuru formunun başvuran tarafından İmzalanıp, taratılarak yüklenmesi , (Ön yazı yerine)

(4) Tüm yazarlar tarafından imzalanmış telif hakkı devir formunun taranmış kopyası,

(5) Araştırmacıların Katkı Oranı beyanı, Çıkar Çatışması beyanı verilmesi Makale sonunda; Araştırmacıların Katkı Oranı beyanı, varsa Destek ve Teşekkür Beyanı, Çatışma Beyanı verilmesi ve sisteme belgenin (Tüm yazarlar tarafından imzalanmış bir yazı) yüklenmesi gerekmektedir.

Belgelerin elektronik formatta DergiPark sistemine https://dergipark.org.tr/tr/login adresinden kayıt olunarak başvuru sırasında yüklenmesi mümkündür. 


25056 

Journal of Agricultural Faculty of Bursa Uludag University is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.