Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi

ERSOY, Azra; Sargut, Sibel; KIRAN YILDIRIM, Bercem; Mancuhan, Ebru

Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi

Berçem KIRAN YILDIRIM, (Marmara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği İstanbul, Türkiye)

Ebru MANÇUHAN, (Marmara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği İstanbul, Türkiye)

Sibel Sargut, (Marmara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği İstanbul, Türkiye)

Azra ERSOY (Kimya Müh. Marmara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği İstanbul, Türkiye)

Tesisat Mühendisliği

10 2

Yıl: 2022 Cilt: 0 Sayı: 191 Sayfa Aralığı: 7 - 16 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 22-09-2022

Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi

Öz:

Laboratuvar ölçekli bir soğutma sistemi tropik meyvelerin depolaması için gerekli olan sıcaklık koşulunda faz değiştiren maddesiz (FDM’siz) ve çeşitli FDM’li durumlarda test edilmiştir. FDM olarak fosfor (V) oksiklorür (POCl3) ve sodium sulfat (Na2SO4) çözeltilerinin farklı konsantrasyonları kullanılmıştır. Sistem ortalama 5,5 °C sıcaklıkta FDM’lerle test edildiğinde, FDM’siz tespit edilen çalışma süresi yüzdesinin (%20,0) POCl3 çözeltileri ile minimum % 11,1’e düşerken, Na2SO4 çözeltileri ile minimum % 13,9’a düştüğü tespit edilmiştir. Minimum enerji tüketim değeri 6,7 kJ ve maksimum enerji tasarrufu yüzde değeri %52,4 olarak 4 saatlik çalışma süresinde % 1,65 POCl3 çözeltisi kullanıldığında elde edilmiştir. Sistem, bir elektrik kesintisi döneminde de FDM’lerle test edilmiştir. FDM’siz durumda sistemin 18 ℃ ortam sıcaklığına ulaşma süresinin % 1,65 POCl3 çözeltisi kullanıldığında maksimize edildiği ve yaklaşık sürenin 5,0 katına çıktığı belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre uygun FDM’nin tropik meyvelerin soğuk depolanması için kullanılan bir soğutma sistemine entegre edilmesinin, minimum enerji tüketimi ile bu ürünleri uzun süre muhafaza edebilmenin önemli bir alternatif teknik olacağı sonucuna varılabilir.

Anahtar Kelime:

Experimental Performance Assessment of a Cooling System Integrated Phase Change Material for Tropical Fruit Storage

Öz:

A laboratory-scale cooling system was tested at the temperature condition required for tropical fruit storage in the cases of without phase change material (PCM) and with various PCMs. The different concentrations of phosphorus (V) oxychloride (POCl3), and sodium sulfate (Na2SO4) solutions were used as PCM. As a result of testing the system with PCMs at an average temperature of 5.5 °C, the running time percentage determined without PCM (20.0%) decreased to a minimum of 11.1% with POCl3 solutions and a minimum of 13.9% with Na2SO4 solutions. The minimum energy consumption value of 6.7 kJ and the maximum Na2SO4 saving percentage value of 52.4% were obtained with 1,65% POCl3 solution for a running period of 4 hours. The system was also tested during a power failure period. The time for reaching cabin air temperature to the ambient temperature of 18 ⁰C without PCM was maximized with 1.65 wt.% POCl3 solution, and it was determined that it took approximately 5.0 times more than that of the case without PCM. According to the results obtained, the appropriate PCM integration into the system for cold storage of tropical fruits might be an alternative technique for preserving them a long time with minimum energy consumption.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] Kuo, J.C., Chen, M.C., Developing an Advanced Multi-Temperature Joint Distribution System for the food cold chain, Food Control, 21, 559–566, 2010.
[2] Ahmad, S. A. H., Ab Rahman, M. N., Muhamed, A. A., Optimal Temperature in Cold Storage for Perishable Foods, In Proceedings of the 5th NA International Conference on Industrial Engineering and Operations Management, 2020.
[3] Liberty, J. T., Okonkwo, W. I., Echiegu, E. A., Evaporative Cooling: A Postharvest Technology for Fruits and Vegetables Preservation, International Journal of Scientific & Engineering Research, 4, 2257-2266, 2013.
[4] Chopra, S., Baboo, B., Alesksha, K.S., Oberoi H.S., An Effective on Farm Storage Structure for Tomatoes, In Proceedings of the International Seminar on Downsizing Technology for Rural Development held at RRL, Bhubaneswar, Orissa, India, October, 591–598, 2003.
[5] lal Basediye A., Samuel, D. V. K., Beera, V., Evaporative Cooling System for Storage of Fruits and Vegetables-A Review, Journal of Food Science and Technology, 50, 429-442, 2013.
[6] Cook, K.L.K., Hartel, R.W., Mechanisms of Ice Crystallization in Ice Cream Production, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 9, 213–222, 2010.
[7] Pham, Q. T., Mawson, R. F., Moisture Migration and Ice Recrystallization in Frozen Foods, In Quality in Frozen Food, 67-91, Springer, Boston, MA., 1997
[8] Khan Md. I.H., Conventional Refrigeration Systems Using Phase Change Materials: A Review, International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration, 24, 1630007 (1-16), 2016.
[9] Sharma, R. K., Ganesan, P., Tyagi, V. V., Metselaar, H. S. C., Sandaran, S. C., Developments in Organic Solid–Liquid Phase Change Materials and Their Applications in Thermal Energy Storage, Energy Conversion and Management, 95, 193-228, 2015.
[10] Zhao, C. Y., Zhang, G. H., Review on Microencapsulated Phase Change Materials (MEPCMs): Fabrication, Characterization and Applications, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15, 3813-3832, 2011.
[11] Bruno, F., Using Phase Change Materials (PDMs) for Space Heating and Cooling in Buildings, AIRAH Performance Enhanced Buildings Environmentally Sustainable Design Conference, 26-31, 2004.
[12] Su, W., Darkwa, J., Kokogiannakis, G., Review of Solid–Liquid Phase Change Materials and their Encapsulation Technologies, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 48, 373- 391, 2015.
[13] Abdolmaleki, L., Sadrameli, S. M., Pirvaram, A., Application of environmental Friendly and Eutectic Phase Change Materials for the Efficiency Enhancement of Household Freezers, Renewable Energy, 145, 233-241, 2020.
[14] Khan, M. I. H., Afroz, H. M., Effect of Phase Change Material on Compressor on-off Cycling of a Household Refrigerator, Science and Technology for the Built Environment, 21, 462-468, 2015.
[15] Li, G., Hwang, Y., Radermacher, R., Chun, H. H., Review of Cold Storage Materials for Subzero Applications, Energy, 51, 1-17, 2013.
[16] Oró, E., De Gracia, A., Castell, A., Farid, M. M., and Cabeza, L. F., Review on Phase Change Materials (PCMs) for Cold Thermal Energy Storage Applications, Applied Energy, 99, 513-533, 2012.
[17] Khan, M. I. H., Afroz, H. M., Diminution of Temperature Fluctuation Inside the Cabin of a Household Refrigerator Using Phase Change Material, International Journal of Recent advances in Mechanical Engineering, 3, 43-52, 2014.
[18] Kiran-Yildirim B. Noya T., Mancuhan E., Titiz-Sargut S., 2021. Investigation of Energy Consumption for a PCM Integrated Laboratory Scale Cooling System: An Experimental Study. 23rd Congress on Thermal Science and Technology with International Participation (ULIBTK 2021) 8-10 September 2021, Gaziantep, Turkey.
[19] Kiran-Yildirim B., Mancuhan E., 2021. Investigation of Energy Consumption in a PCM Integrated Cooling System for Tropical Fruits Storage, 3rd International Eurasian Conference on Science, Engineering and Technology (EurasianSciEnTech 2021) December 15-17, 2021.

APA	KIRAN YILDIRIM B, Mancuhan E, Sargut S, ERSOY A (2022). Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. , 7 - 16.
Chicago	KIRAN YILDIRIM Bercem,Mancuhan Ebru,Sargut Sibel,ERSOY Azra Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. (2022): 7 - 16.
MLA	KIRAN YILDIRIM Bercem,Mancuhan Ebru,Sargut Sibel,ERSOY Azra Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. , 2022, ss.7 - 16.
AMA	KIRAN YILDIRIM B,Mancuhan E,Sargut S,ERSOY A Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. . 2022; 7 - 16.
Vancouver	KIRAN YILDIRIM B,Mancuhan E,Sargut S,ERSOY A Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. . 2022; 7 - 16.
IEEE	KIRAN YILDIRIM B,Mancuhan E,Sargut S,ERSOY A "Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi." , ss.7 - 16, 2022.
ISNAD	KIRAN YILDIRIM, Bercem vd. "Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi". (2022), 7-16.

APA	KIRAN YILDIRIM B, Mancuhan E, Sargut S, ERSOY A (2022). Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. Tesisat Mühendisliği, 0(191), 7 - 16.
Chicago	KIRAN YILDIRIM Bercem,Mancuhan Ebru,Sargut Sibel,ERSOY Azra Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. Tesisat Mühendisliği 0, no.191 (2022): 7 - 16.
MLA	KIRAN YILDIRIM Bercem,Mancuhan Ebru,Sargut Sibel,ERSOY Azra Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. Tesisat Mühendisliği, vol.0, no.191, 2022, ss.7 - 16.
AMA	KIRAN YILDIRIM B,Mancuhan E,Sargut S,ERSOY A Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. Tesisat Mühendisliği. 2022; 0(191): 7 - 16.
Vancouver	KIRAN YILDIRIM B,Mancuhan E,Sargut S,ERSOY A Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi. Tesisat Mühendisliği. 2022; 0(191): 7 - 16.
IEEE	KIRAN YILDIRIM B,Mancuhan E,Sargut S,ERSOY A "Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi." Tesisat Mühendisliği, 0, ss.7 - 16, 2022.
ISNAD	KIRAN YILDIRIM, Bercem vd. "Tropik Meyve Depolanan Faz Değiştiren Madde Entegre Edilmiş Bir Soğutma Sistemi Performansının Deneysel İncelenmesi". Tesisat Mühendisliği 191 (2022), 7-16.