Isı pompalı çamaşır kurutma makinesinin sistem tasarım parametreleri optimizasyon modelinin oluşturulması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: GÖKHAN SIR
Danışman: Şevket Özgür Atayılmaz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:2009 yılından itibaren kurutma makinelerinde ısı pompası sistemleri yaygınlaşmaya başlamış, 2020 yılı itibariyle kurutucu pazar payında ısı pompalı çamaşır kurutma makinaları birinci sırayı almıştır. 2025 yılı itibariyle kurutma makinelerinde yeni enerji standardı regülasyonunun gelmesi planlanmaktadır. AB'de artan enerji krizi sebebiyle özellikle ısı pompalı kurutma sistemlerinde enerji verimliliğini arttırmak için yapılan çalışmalar ön plana çıkmıştır. Bu sistemlerin fiyat rekabetçi olarak tasarlanması, sistemlerin modellenmesini ve en uygun performans seviyesine getirilmesini önemli kılmaktadır. Bu doktora tez çalışmasında, söz konusu ısı pompalı çamaşır kurutma sistem tasarım parametrelerinin optimizasyon modelinin kurulması, tambur içerisindeki spesifik nem alma hızı, kütle ve taşınım ısı transfer katsayılarının, kurutma kapasitesi, tambur devri, kompresör frekansı ve hava debisi ile etkileşimi incelenmiştir. Tez çalışmasının birinci bölümünde, literatürdeki çalışmalar ve yürütülen doktora çalışmasının özgün yönü paylaşılmıştır. Son dönemde Çin ve avrupa menşeili firmaların sponsorluğunda kurutma sistemleri üzerine çalışmalar yapıldığı görülmüştür. Ancak bu çalışmalarda istatistiksel analiz yöntemleri ve makine öğrenme modellerinin kurulmadığı gözlemlenmiştir. Tezin ikinci bölümünde, deneylerin yürütüldüğü deney düzeneği hakkında detaylı bilgi paylaşımında bulunulmuştur. Deney düzeneğinde kullanılan cihazlar ve araçlar paylaşılmıştır. Üçüncü bölümde deneysel çalışmaların sonuçları ve teorik olarak ısı pompalı kurutma makinelerinde kütle ve taşınım ısı transfer katsayısı hesaplama yaklaşımı paylaşılmıştır. Dördüncü bölümde istatistiksel analiz yöntemleri kullanılarak ısı pompalı kurutma makinelerinde SMER, kütle ve taşınım ısı transfer katsayıları modellenmiş, her üç değer için, kurutma kapasitesi, hava debisi, tambur devri, kompresör frekansı, tambur giriş hava sıcaklığı ve giriş hava bağıl nemine bağlı olarak yarı ampirik ifadeler oluşturulmuştur. Beşinci bölümde gradyanı arttırılmış karar ağaçları algoritması kullanarak spesifik nem alma hızı, kütle ve taşınım ısı transfer katsayıları için sistem optimizasyon modelleri makine öğrenmesi yöntemleri ile modellenmiştir. Geliştirilen modeller sonucunda oluşan korelasyon matrisleri paylaşılmıştır. Altıncı bölümde sistem tasarım parametreleri optimizasyon modeli çıktılarının doğruluk oranları ve algoritma önerilerinin incelenmesi çalışmaları paylaşılmıştır. Tez çalışmasının son bölümünde ise elde edilen sonuçlar ve gelecek çalışmalar için önerilere yer verilmiştir.