Performance Analysis of Heat Pump Dryer
โดย ณัทกร ทุริสุทธิ์
ปี 2554
บทคัดย่อ (Abstract)
งานวิจัยนี้ได้ศึกษาวิเคราะห์สมรรถนะของเครื่องอบแห้งแบบปั๊มความร้อน โดยใช้ข้าวเปลือกเป็นวัสดุอบแห้ง ตัวแปรการศึกษาได้แก่ค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะของปั๊มความร้อน (COP[subscript h]) อัตราการอบแห้ง (DR) อัตราการระเหยน้ำจำเพาะ (SMER) การสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ (SEC) และค่าความชื้นข้าวเปลือกสุดท้าย (M[subscript f]) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อ วิเคราะห์เปรียบเทียบสมรรถนะเครื่องอบแห้งแบบปั๊มความร้อนระหว่างการทดลองกับการจำลองแบบทางคณิตศาสตร์ และวิเคราะห์เปรียบเทียบระหว่างการใช้สารทำความเย็น R-410A กับ R-22
งานวิจัยมี 2 ขั้นตอนคือ 1. ศึกษาเปรียบเทียบค่าตัวแปรการศึกษาของเครื่องอบแห้งแบบปั๊มความร้อนใช้สารทำความเย็น R-22 ระหว่างการทดลองกับการจำลองแบบทางคณิตศาสตร์รวมถึงการวิเคราะห์หาค่าความคลาดเคลื่อนของ COP[subscript h] ขั้นตอนที่ 2. ศึกษาเปรียบเทียบค่าตัวแปรการศึกษาด้วยการจำลองแบบเครื่องอบแห้งแบบปั๊มความร้อนที่ใช้สารทำความเย็นระหว่าง R-410A และ R-22 โดยกำหนดเงื่อนไขคือ ขนาดเครื่องอบแห้งเท่ากันทั้ง 2 ขั้นตอน
จากการศึกษาพบว่าค่า COP[subscript h] เปรียบเทียบระหว่างการทดลองกับการจำลองแบบ เท่ากับ 4.27 และ 4.43 ค่า DR เท่ากับ 0.24 และ 0.23 kg vapor/hr ค่า Mf เท่ากับ 15.70 และ 15.75%(d.b.) ค่า SEC เท่ากับ 5.88 และ 6.18 kWh/kg water ค่า SMER เท่ากับ 0.17 และ 0.16 kg water/kWh ตามลำดับ จากการศึกษาเปรียบเทียบระหว่างการใช้สารทำความเย็น R-410A กับ R-22 พบว่า ค่า CO P[subscript h] สูงกว่าร้อยละ 62 ค่า DR น้อยกว่าร้อยละ 5.5 ค่า M[subscript f] มากกว่าร้อยละ 3 ค่า SEC มากกว่าร้อยละ 5.9 และค่า SMER มากกว่าร้อยละ 11.8 จากการวิจัยสรุปได้ว่า การจำลองแบบสามารถทำนาย ค่าสมรรถนะเครื่องอบแห้งได้ดีใกล้เคียงกับการทดลอง โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนของ CO P[subscript h] ประมาณร้อยละ 3.6 และผลการจำลองแบบพบว่าเครื่องอบแห้งที่ใช้สารทำความเย็น R-410A ให้สมรรถนะอบแห้งที่ดีใกล้เคียงกับการใช้ R-22
This research was conducted to study a performance of heat pump dryer using paddy as a test material. The compared variables were the coefficient of performance (CO P[subscript h]), the drying rate (DR), final moisture content (M[subscript f]), specific energy consumption (SEC), specific moisture extraction rate (SMER), this aims to made drying performance comparison between experiment and modeling and aims to made drying performance comparison between using a refrigerant of R-410A and R-22.
This study consist of two parts, the first was studied a compared variables in heat pump dryer using R-22 between the experiment and the mathematical modeling, the study also was found to have error values of CO P[subscript h]. The second was studied a compared variables of the heat pump dryer models between using R-410A and R-22 as refrigerant. The conditions were equivalent in the heat pump dryer system.
The study was found the CO P[subscript h] comparison between the experimental and the modeling to be 4.27 and 4.43, the SMER to be 0.17 and 0.16 kg water/ kWh, the DR to be 0.24 and 0.23 kg vapor/hr, the SEC to be 5.88 and 6.18 kWh/kg water, the M[subscript f] to be 15.70 and 15.75%(d.b.) respectively. It was found CO P[subscript h] comparison between using R-410A and R-22 higher than 62%, the DR less than 5.5%, the M[subscript f] higher than 3%, the SEC higher than 5.9% and the SMER higher than 11.8%. Therefore, this research can be concluded that the modeling can be used to simulate instead the experiment. It was found to have error of CO P[subscript h] to be 3.6%, the simulation was found the heat pump dryer using R-410A as good drying performance and closed to using R-22.