Nghiên cứu xác định cấu trúc hợp lý của thiết bị bốc hơi tiết kiệm

LUẬN VĂN THẠC SĨ MỤC LỤC KÝ HIỆU SỬ DỤNG LỜI MỞ ĐẦU 10 CHƢƠNG 12 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN, XÁC ĐỊNH ĐỀ TÀI 12 1.1 Tổng quan bơm nhiệt hút ẩm sấy lạnh 12 1.1.1 Tổng quan bơm nhiệt 12 1.1.2 Bơm nhiệt hút ẩm sấy lạnh 14 1.1.3 Bơm nhiệt – Thiết bị nhiệt - lạnh tiết kiệm lượng 16 1.2 Tình hình nghiên cứu bơm nhiệt giới nƣớc 18 1.2.1 Tình hình nghiên cứu bơm nhiệt giới: 19 1.2.2 Hệ thống sấy lạnh 20 1.2.3 Ứng dụng bơm nhiệt Việt Nam: 26 1.2.4 Nhận xét: 36 1.3 Xác đình đề tài 37 1.3.1 Tên đề tài nghiên cứu: 37 1.3.2 Mục đích nghiên cứu: 37 1.3.3 Đối tượng, nội dung phương pháp nghiên cứu: 38 1.4 Kết luận chƣơng 1: 38 CHƢƠNG 39 BƠM NHIỆT HÚT ẨM VÀ SẤY LẠNH 39 2.1 Nhu cầu sấy lạnh hút ẩm 39 2.2 Các phƣơng pháp hút ẩm sấy lạnh 41 2.2.1 Các phương pháp hút ẩm: 41 2.2.2 Các phương pháp sấy lạnh 48 2.3 Đặc điểm trao đổi nhiệt trao đổ chất Bơm nhiệt hút ẩm/ sấy lạnh: 53 2.3.1 Thế sấy phương pháp sấy 53 2.3.2 Các phương pháp sấy lạnh: 55 2.3.3 Quá trình làm lạnh làm khô không khí 56 2.4 Quá trình truyền nhiệt tổn thất không thuận nghịch dàn bay tách ẩm: 63 HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ 2.5 Kết luận chƣơng 2: 65 CHƢƠNG 66 PHƢƠNG PHÁP NHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH 66 NHIỆT ĐỘNG CÁC QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG 66 CỦA BƠM NHIỆT HÚT ẨM / SẤY LẠNH 66 3.1 Các phƣơng pháp đánh giá hiệu trình thiết bị nhiệt lạnh 66 3.1.1 Phương pháp cân lượng: 66 3.1.2 Phương pháp entropy: 67 3.1.3 Phương pháp Exergy: 68 3.2 Sự phát triển phƣơng pháp Exergy 68 3.2.1 Khái niệm Exergy: 68 3.2.2 Các dạng biểu Exergy: 71 3.2.3 Đặc trưng phương pháp Exergy: 77 3.3 Phƣơng pháp Exergy nghiên cứu trình nhiệt – lạnh 82 3.3.1 Quá trình truyền nhiệt: 82 3.3.2 Quá trình ma sát: 82 3.3.3 Thiết bị trao đổi nhiệt: 82 3.4 Đặc điểm phân tích Exergy máy lạnh bơm nhiệt hút ẩm sấy lạnh 87 3.5 Kết luận chƣơng 3: 93 CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG 95 4.1 Nghiên cứu xác định hiệu bơm nhiệt sấy lạnh, hút ẩm: 95 4.2 Phƣơng pháp lƣợng: 96 4.2.1 Các công suất tiêu thụ: 97 4.2.2 Các công suất nhiệt nhận vào từ khí quyển: 97 4.2.3 Tổn thất lượng: 97 4.2.4 Công suất nhiệt mạng gia nhiệt không khí: 98 4.2.5 Hiệu hệ thống: 98 4.3 Phƣơng pháp exergy: 98 4.3.1 Các công suất nhiệt tinh: 99 4.3.2 Các tổn thất exergy: 99 4.3.3.Công suất nhiệt tinh cung cấp: 100 4.3.4 Hiệu suất exergy hệ thống: 100 HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ 4.4 Xác định cấu trúc hợp lý thiết bị bốc tiết kiệm lƣợng bơm nhiệt sấy lạnh hút ẩm 101 4.4.1 Phân tích, tính toán Exergy thiết bị bốc hệ thống sử dụng 01 thiết bị bốc 101 4.4.2 Xác định Exergy thiết bị bốc hệ thống sử dụng 04 thiết bị bốc nối tiếp 104 4.5 Tính quy đổi Qo để xác định việc chia dàn lạnh đảm bảo suất lạnh hệ thống 105 4.5.1 Xác định tỷ số nén máy 106 4.5.2 Xác định suất lạnh riêng máy 107 4.5.3 Xác định lưu lượng môi chất lạnh 108 4.5.4 Xác định tổng suất hệ thống 113 4.6 Kết luận chƣơng 117 CHƢƠNG 119 NHẬN XÉT KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 119 5.1 Nhận xét kết luận 119 5.2 Khuyến nghị 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 122 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN BẰNG PHẦN MỀM EES: 122 HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ KÝ HIỆU SỬ DỤNG Q - Nhiệt lượng / công suất nhiệt, kJ/kW Q0 - Công suất lạnh, kW L,I - Công/ công riêng, kJ/ kJ/kg E - Exergy / công suất exergy, kJ/ kW A - Anergy/ tổn thất exergy, kJ/kW ,π - Tổn thất exergy/suất tổn thất exergy, kJ/ kJ/kg W - Năng lượng biến đổi / công suất biến đổi, kJ U,u - Nội năng/nội riêng, kJ/ kJ/kg Ue - Năng lượng hiệu dụng, kJ H,h - Entanpy,entanpy riêng, kJ/ kJ/kg J,j - Năng lượng hiệu dụng toàn phần hệ kín, suất lượng Tinh, kJ/ kJ/kg K,k - Entanpy hiệu dụng/ entanpy tinh, kJ/ kJ/kg Ew, Ew - Công biến đổi tinh/ công suất biến đổi tinh, kJ/ kW R - Năng lượng tổn hao ma sát thành nhiệt, kJ θ - Dữ kiện nhiệt độ Carno φ - Entanpy tự do, kJ η - Hiệu suất nhiệt, % ηe - Hiệu suất exergy % M - Kối lượng / lưu lượng khối lượng môi chất, m3/ m3/s - Thời gian, s S,s - Entopy/entropy riêng, kJ/K/ kJ/kgK LKT,lKT -Công kỹ thuật/công kỹ thuật riêng, kJ/ kJ/kg ε - Hệ số lạnh C - Nhiệt dung/ vốn, kJ/kgK/ VNĐ HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ C1 - Giá đơn vị exergy vào kW, VNĐ/kW Cn - Giá đơn vị exergy nhận từ hệ thống, VNĐ/kW Cvh - Chi phí vận hành, VNĐ - Hiệu kinh tế - kỹ thuật tổng hợp Chỉ số dƣới r - Ra v - Vào a - Môi trường - Trạng thái đầu - Trạng thái cuối Q,q - Nhiệt/ nhiệt riêng W - Năng lượng biến đổi e - exergy, công i - Nguồn có nhiệt độ Ti j - Tiết diện vuông góc j t - Toàn phần K - Máy K Chỉ số + - Nhận vào - - Đi HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Nội dung Bảng 1.1 Bảng 1.2 Danh mục bảng biểu Ghi Hiệu lượng thiết bị sấy bơm nhiệt HPD dùng để sấy gỗ Đặc tính sấy NSTP công trình nghiên cứu khác Quá trình giảm ẩm vật liệu sấy đối Bảng 1.3 với chế độ sấy có tốc độ gió khác Bảng 4.1 Bảng 4.2 Bảng 4.3 Bảng 4.4 Các thông số tính toán hệ thống máy lạnh công suất điện tiêu thụ máy lạnh Kết tính toán công suất máy lạnh Các thông số đường bão hòa x = x = HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ STT Nội dung Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Danh mục hình vẽ, đồ thị Ghi Quan hệ bơm nhiệt, máy lạnh môi trường Sơ đồ nguyên lý hoạt động bơm nhiệt Sơ đồ hệ thống sấy gỗ thiết bị bơm nhiệt Hệ thống sấy bơm nhiệt kiểu liên tục Hệ thống có đường hồi trực tiếp cho thiết Hình 1.5 bị sấy bơm nhiệt để điều khiển mầu sắc sản phẩm Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 10 Hình 1.10 11 Hình 1.11 12 Hình 1.12 13 Hình 2.1 14 Hình 2.2 15 Hình 2.3 16 Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống sấy bơm nhiệt có hỗ trợ thiết bị hồng ngoại Sơ đồ hệ thống dùng sóng điện từ hỗ trợ hệ thống sấy bơm nhiệt Sơ đồ hệ thống dùng lượng mặt trời hỗ trợ hệ thống sấy bơm nhiệt Sơ đồ cấu tạo thiếu bị sấy lạnh khử ẩm Sơ đồ hệ thống sấy lạnh kiểu Module nhà máy thực phẩm Việt Trì Máy hút ẩm sấy lạnh BK – BSH 18A Thiết bị xử lý không khí Máy hút ẩm sấy lạnh BK – BSH 18A Quá trình xử lý không khí máy ĐHKK Quá trình ĐHKK-khử ẩm đồ thị I-d Quá trình khử ẩm không khí 1-2 hóa chất Sơ đồ hút ẩm chất hấp phụ không dùng máy lạnh HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ STT Nội dung Danh mục hình vẽ, đồ thị Ghi Sơ đồ hút ẩm máy ẩm sử dụng 17 Hình 2.5 18 Hình 2.6 19 Hình 2.7 20 Hình 2.8 21 Hình 2.9 22 Hình 2.10 Quá trình xử lý không khí đồ thị H-d 23 Hình 2.11 Quá trình làm lạnh làm khô không khí 24 Hình 2.12 25 Hình 2.13 26 Hình 2.14 27 Hình 2.15 Tổn thất T trình truyền nhiệt 28 Hình 3.1 Eq Aq nhiệt độ cấp nhiệt thay đổi 29 Hình 3.2 Chu trình Carno với eq aq 30 Hình 3.3 E, Q chu trình ngược chiều 31 Hình 3.4 Quan hệ θ = f (T) 32 Hình 3.5 Quan hệ E, A với nhiệt độ máy lạnh Máy hút ẩm thông dụng dùng cho gia đình Quá trình xử lý không khí bơm nhiệt hút ẩm thông dụng Cấu tạo bơm nhiệt hút ẩm đơn giản Sự thay đổi trạng thái nước đồ thị p-t Quá trình làm nóng đẳng nhiệt dung ẩm không khí bơm nhiệt Quá trình hấp thụ ẩm dòng khí buồng sấy Sơ đồ tái tuần hoàn không khí lạnh cho hệ thống sấy lạnh Sự biến đổi θ công nhiệt tĩnh Eq 33 Hình 3.6 phụ thuộc vào T nguồn nhiệt nhiệt độ khí Ta 34 Hình 3.7 35 Hình 3.8 Thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt Cơ chế xuống cấp lượng thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ STT Nội dung Danh mục hình vẽ, đồ thị Ghi Cân exergie (a) cân 36 Hình 3.9 lượng (b) thiết bị trao đổi nhiệt không đoạn nhiệt 37 Hình 3.10 Quá trình làm lạnh đẳng áp đồ thị T-s 38 Hình 3.11 Sơ đồ cân Exergy cuả hệ thống lạnh 39 Hình 3.12a Sơ đồ nguyên lý máy lạnh cấp 40 Hình 3.12b Đồ thị lgP-h 41 Hình 4.1 42 Hình 4.2 Sơ đồ log p-h hệ thống 43 Hình 4.3 Quan hệ COP = f(to) 44 Hình 4.4 Quan hệ he = f(to) 45 Hình 4.5 Thiết bị bay buồng lạnh 46 Hình 4.6 Đồ thị T-s trình truyền nhiệt 47 Hình 4.7 Đồ thị t-F chu trình bậc thang 48 Hình 4.1 đồ thị log P-h R22 49 Hình 4.2 50 Hình 4.3 máy lạnh cấp Sơ đồ nguyên lý bơm nhiệt hút ẩm sấy lạnh Đồ thị log P-h R22 máy 1,2,3,4 Đồ thị lg p-h tính toán suất lạnh riêng máy HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI MỞ ĐẦU Nước ta nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, có bờ biển dài nên độ ẩm không khí quanh năm cao, thường 70%, nhiệt độ cao năm lên tới >35oC Đây điều kiện thuận lợi cho nấm mốc vi sinh vật có hại phát sinh phát triển mạnh, làm ảnh hưởng nhiều đến chất lượng, phá hỏng lương thực, thực phẩm, giống trồng, thuốc chữa bệnh,…Không khí ẩm làm loại bột bị vón cục, gây đọng sương, làm hư háng nội thất, tranh ảnh, đồ vật trang trí nhà, làm chảy nước loại kẹo chocolate, kẹo cứng,… Không khí ẩm ảnh hưởng đến hô hấp người, với người bị mắc bệnh phổi, đường hô hấp, hen suyễn, lao - không khí ẩm coi kẻ thù đáng sợ Hiện nay, để có sản phẩm, hàng hóa tiêu dùng nước xuất có chất lượng cao, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, đáp ứng yêu cầu hội nhập với khu vực thể giới, loại lương thực thực phẩm cần phải qua trình chế biến bảo quản chế độ ẩm thích hợp Trong công nghệ in ấn vậy, nhiệt độ độ ẩm phải mức thích hợp Nhiều thực phẩm rau sấy khô nhiệt độ cao nhiệt độ môi trường màu sắc, mùi vị nhiều chất dinh dưỡng lại giữ Để đáp ứng yêu cầu sản phẩm sấy giữ màu sắc, mùi vị, vitamin đòi hỏi phải có công nghệ sấy khô sản phẩm hút ẩm môi trường sản xuất điều kiện nhiệt độ thấp Nếu phương pháp sấy không khí nóng (nhiệt độ sấy khoảng từ 60-120oC) phương pháp truyền thống phổ biến để sấy khô sản phẩm, để giảm độ ẩm tương đối không khí, người ta hay dùng máy hút ẩm thông dụng làm việc theo nguyên lí bơm nhiệt Ở không gian xử lí giảm ẩm máy hút ẩm, nhiệt độ phải trì cao nhiệt độ môi trường, độ ẩm tương đối không thấp 55% điều kiện không khí trời nước ta thường HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ Chƣơng NHẬN XÉT KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 Nhận xét kết luận + Công nghệ hút ẩm sấy nhiệt độ thấp cần thiết cho nước có khí hậu nóng ẩm nhiều sản phẩm nông nghiệp, thủy hải sản có nhu cầu chế biến, bảo quản nước ta Tuy nhiên đặt với nhiều thách thức liên quan tới vấn đề tiết kiệm lượng bảo vệ môi trường, cần ý nghiên cứu tiếp tục, đặc biệt phải ý tới đặc tính nhiệt mà trội tính không thuận nghịch trình biến đổi nó, có liên hệ chặt chẽ với môi trường xung quanh + Ứng dụng bơm nhiệt để hút ẩm sấy nhiệt độ thấp giải pháp tiết kiệm lượng nhất, trình hệ thống trải phạm vi nhiệt độ rộng từ thấp đến cao, lại có dạng lượng khác điện năng, nhiệt tham gia nên không dung phương pháp lượng truyền thống để tính toán, đánh giá đủ mà cần có trợ giúp nguyên lý nhiệt động cho lời giải có tính tổng quát xác khoa học cao + Qua phần nghiên cứu sử dụng nguyên lý nhiệt đông thể qua phương pháp phân tích exergy, thiết lập quan hệ tính toán thiết kế đánh giá so sành chu trình bơm nhiệt hút ẩm / sấy lạnh + Các trình nhiệt ẩm xảy bơm nhiệt hút ẩm/sấy lạnh phức tạp, lại có tính hệ thống cao Cần phải giải vấn đề chế độ sấy để thời gian sấy không dài mà đảm bảo hiệu trao đổi nhiệt - ẩm dàn lạnh để ẩm ngưng tụ không bị theo giảm khả sấy Việc phân đoạn thiết bị bốc để có độ chênh nhiệt độ không lớn tạo hội để tăng hệ số truyền nhiệt giữ cho độ tách ẩm không giảm + Với trợ giúp phần mếm chuyên dụng EES, áp dụng để tìm lời giải xác định hiệu bơm nhiệt hút ẩm / sấy lạnh chu trình kín tuần hoàn HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 119 LUẬN VĂN THẠC SĨ tác nhân sấy kết rõ giá trị khác hai phương pháp cân lượng exergy Hiệu lượng COP so sánh số lượng (nên đại lượng mang ý nghĩa hiệu suất lại lớn 100% nhiều), hiệu suất exergy phản ánh trung thực số lượng đích thực lượng gía trị Qua phân tích exergy làm rõ tổn thất ma sát trao đổi nhiệt không thuận nghịch mà phương pháp lượng không đề cập tới + Với mục tiêu tiết kiệm lượng cần áp dụng sơ đồ sấy bậc thang để giảm độ không thuận nghịch trình trao đổi nhiệt thiết bị bốc bơm nhiệt cách tạo chế độ sôi khác dùng dàn bốc riêng biệt Độ chênh nhiệt độ nhiệt độ không khí lạnh nhiệt độ sôi môi chất nên chọn đủ nhỏ để giảm độ không thuận nghịch đảm bảo không tăng lớn bề mặt trao đổi nhiệt hay tốc độ gió lạnh điều giảm hiệu tách ẩm ẩm bị theo dàn lạnh trường hợp đường by-pass để hệ thống đơn giản, gọn nhẹ + Phương pháp exergy không dựa nguyên lý I mà nguyên lý II nhiệt động học thể tính xác khoa học hẳn phương pháp lượng hay dùng, toán đánh giá chất lượng nghiên cứu so sánh phương án khác Nó thể hết dạng tổn thất hệ thống, sở trị số tổn thất mà người ta thấy thứ tự ưu tiên xem xét khắc phục tổn thất Điều thể rõ việc dùng hiệu suất exergy làm sở tối ưu hoá kỹ thuật hệ thống lạnh hoàn toàn xác cần thiết 5.2 Khuyến nghị - Tiếp tục nghiên cứu xây dựng mô hình chạy thử để kiểm chứng lại nghiên cứu - Cần tiếp tục nghiên cứu để giảm thời gian sấy lạnh công suất tiêu thụ, giai đoạn cuối trình sấy, thông qua giải pháp kết hợp với phương pháp sấy khác kích thích sóng hồng ngoại hay cao tần HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 120 LUẬN VĂN THẠC SĨ - Với hệ thống bơm nhiệt hút ẩm/sấy lạnh, không nên đánh giá thông qua tiêu COP mà phải xác định qua hiệu suất exergy, trường hợp đánh giá so sánh để đảm bảo tính xác khoa học có dự đoán tin cậy cấu trúc hệ thống chế độ vận hành hợp lý hay nghiên cứu cải tiến nâng cao hiệu - Tiếp tục nghiên cứu với môi chất lạnh khác thân thiện với môi trường R134a, R410a, R32 … thiết kế kết cấu thiết bị bay thiết bị bốc khác tối ưu theo nguyên lý truyền nhiệt truyền chất kiểu bậc thang đề cập kết hợp phương pháp lượng - exergy nghiên cứu thiết kế quản lý vận hành hệ thống lạnh Vì phương pháp chưa sử dụng rộng rãi nhiều nguyên nhân khác sợ ngại thay đổi tập quán nghiên cứu, chưa ý mức tới vai trò việc định hướng tối ưu thiết kế, quản lý thân phương pháp cần phải nghiên cứu tiếp tục để đơn giản, sáng rõ tiện áp dụng HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 121 LUẬN VĂN THẠC SĨ TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] - Bùi Hải, Dương Hồng Đức, Hà Mạnh Thư, Máy thiết bị lạnh, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.( 2001).fd [2] - Bùi Minh Trí (2001), Tối ưu hóa, NXB Khoa học kỹ thuật (Tập 1,2), Hà Nội [3] - Bùi Minh Trí (2004), Mô hình toán kinh tế, Bài giảng cao học, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [4] - Bùi Minh Trí, Quy hoạch thực nghiệm, Bài giảng cao học, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [5] - Đặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn, Trần Văn Phú (2005), Truyền nhiệt, NXB Giáo dục, Hà Nội [6] - Lê Nguyên Minh (2009), Bài Tập Nhiệt Động Kỹ Thuật, Nhà xuất giáo dục Việt Nam [7] - Nguyễn Bốn, Giáo trình thiết bị trao đổi nhiệt, ĐH Bách Khoa Đà Nẵng [8] - Nguyễn Hay, Nguyễn Văn Hùng, Nguyễn Văn Công Chính, Nguyễn Văn Thành, Lê Quang Giảng, Nghiên cứu sấy nguyên lý bơm nhiệt cho số nông sản Việt Nam, Báo cáo hội nghị khoa học lần thứ 20 – Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Đại học Nông Lâm Tp.HCM, (9), tr 08-10 [9] - Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Kỹ thuật lạnh sở, Nhà xuất giáo dục (1996) [10] - Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Máy thiết bị lạnh, NXB giáo dục, Hà Nội ( 2005) [11] - Nguyễn Đức Lợi, GS.TS Phạm Văn Tùy, Bài tập kỹ thuật lạnh, Nhà xuất giáo dục (1998) HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 122 LUẬN VĂN THẠC SĨ [12] - Nguyễn Đức Lợi, Bơm nhiệt, Nhà xuất giáo dục Việt Nam [13] - Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy (2010), Kỹ thuật lạnh sở, Nhà xuất giáo dục Việt Nam [14] - Nguyễn Đức Lợi (2006), Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [15] - Nguyễn Thanh Liêm (2001), Nghiên cứu sử dụng bơm nhiệt để hút ẩm sấy nhiệt độ thấp, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [16] - Nguyễn Thành Văn, Giáo trình kỹ thuật lạnh, ĐH Bách Khoa Đà Nẵng [17] - Nguyễn Văn Mạnh (2008), Phương pháp tối ưu hóa hệ thống điều khiển bất định, Bài giảng khoa học, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [18] - Phạm Lê Dần, Đặng Quốc Phú (1998), Bài tập sở kỹ thuật nhiệt, Nhà xuất giáo dục [19] - Phạm Lê Dần, Bùi Hải, Nhiệt động kỹ thuật, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội (1998) [20] - Phạm Văn Hậu, Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ hút ẩm sấy lạnh bơm nhiệt nhiệt độ thấp, Đồ án tốt nghiệp ĐHBK Hà Nội [21] - Phạm Văn Hậu (2006), Phương pháp xác định chế độ sấy tối ưu máy bơn nhiệt BK-BSH 1.4 cho nông sản thực phẩm, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [22] - Phạm Văn Tuỳ (2005), Phương pháp tính toán v phân tích hiệu hệ thống lạnh, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [23] - Phạm Văn Tùy, Đặc điểm, tình toán, thiết kế hút ẩm sấy lạnh bơm nhiệt máy nén, Tạp chí KH & CN Nhiệt độ 54-11/2003 HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 123 LUẬN VĂN THẠC SĨ [24] - Phạm Văn Tùy, Phương pháp phân tích chất lượng tính toán hiệu hệ thống nhiệt lạnh, ĐH Bách Khoa Hà Nội (2012) [25] - Phạm Văn Tùy (2006), “Đặc điểm tính toán, thiết kế hút ẩm sấy lạnh bơm nhiệt máy nén”, Tạp chí Khoa học công nghệ Nhiệt Hà Nội [26] - Phạm Văn Tùy cộng sự, Thuyết minh dự án vườn ươm tạo Công nghệ, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội, (2005) [27] - Phạm Văn Tùy, Phạm Văn Hậu, Nghiên cứu thực nghiệm sấy lạnh dược liệu bơm nhiệt nhiệt độ thấp, Tạp chí KH & CN Nhiệt độ 59-9/2004 [28] - Phạm Văn Tùy, Vũ Huy Khuê, Nguyễn Đắc Tuyên, Nghiên cứu thực nghiệm sây lạnh rau củ thực phẩm bơm nhiệt máy nén, Tạp chí KH & CN Nhiệt độ 53-9/2004 [29] - Phạm Văn Tùy, Nguyễn Nguyên An cộng sự, (5-2007), Hoàn thiện v thương mại hóa máy hút ẩm sấy lạnh tiết kiệm lượng để sấy thực phẩm, dược liệu nông sản sau thu hoạch, Báo cáo tổng kết Nhiệm vụ ươm tạo Công nghệ, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội [30] - Trần Văn Phú (2001), Tính toán thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục, Hà Nội [31] - Trịnh Quốc Dũng (2006), Tính toán, phân tích hiệu qủa làm việc hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh theo phương pháp Exergy, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Hà nội [32] - Võ Chí Chính (2005), iáo trình điều hòa không khí, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [33] - Võ Chí Chính (2005), Giáo trình hệ thống máy thiết bị lạnh, Nhà xuất khoa học kỹ thuật HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 124 LUẬN VĂN THẠC SĨ PHỤ LỤC TÍNH TOÁN BẰNG PHẦN MỀM EES: Phụ lục 1: {CHUONG TRINH TINH TOAN NANG LUONG VA EXERGY CUA HE THONG SU DUNG CA NGUON NONG VA NGUON LANH} R$='R22' T_a=305.95 {t_mt=32.8} DELTAt_qn=5 {[C]} DELTAt_ql=0 {[C]} t_o=-5 t_k=44 Q_o=27.07 Q_k=14.3 W_quat=0.373 eta_quat=0.8 {thong so ko khi} G_kk=1.105 {kg/s} t_kk_A=25 t_kk_B=5 t_kk_C= 18 delta_k_1=Cp_kk*(T_kk_C-T_kk_B)T_a*Cp_kk*ln((T_kk_C+273.15)/(t_kk_B+273.15)) HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 125 LUẬN VĂN THẠC SĨ delta_k_2=Cp_kk*(T_kk_B-T_kk_A)T_a*Cp_kk*ln((T_kk_B+273.15)/(t_kk_A+273.15)) Cp_kk=1 p_o=pressure(R$,t=t_o,x=1) t_1=t_o+DELTAT_qn {[C]} i_1_f=enthalpy(R$,p=p_o,x=1) s_1_f=ENTROPY(R$,x=1,P=p_o) i_1=enthalpy(R$,p=p_o,t=t_1) v_1=VOLUME(R$,T=T_1,P=p_o) s_1=ENTROPY(R$,T=T_1,P=p_o) s_2=s_1 {[kJ/kgK]} i_2=ENTHALPY(R$,s=s_2,P=p_k) p_k=pressure(R$,t=t_k,x=0) i_3=enthalpy(R$,p=p_k,x=0) s_3=ENTROPY(R$,p=p_k,x=0) i_4=i_3 {[kJ/kg]} s_4=ENTROPY(R$,t=t_o,h=i_4) t_4=Temperature(R$,P=P_o,h=i_4) {tinh toan} HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 126 LUẬN VĂN THẠC SĨ Q_o=m_tt*(i_1-i_4) {[kW]} Q_k=m_tt_1*(i_2-i_3) {[kW]} l_s=i_2-i_1 {[kJ/kg]} l_r=l_s/eta_s {[kJ/kg]} eta_s=0.9 N_r_dot=m_tt*l_r {[kW]} k_1_f=i_1_f-T_a*s_1_f k_1=i_1-T_a*s_1 k_2=i_2-T_a*s_2 k_3=i_3-T_a*s_3 k_4=i_4-T_a*s_4 pi_oh=m_tt*(k_1_f-k_1) pi_mn=N_r_dot-m_tt*(k_2-k_1) E_w_kk1=G_kk*(delta_k_1) pi_nt=m_tt_1*(k_2-k_3)-(E_w_kk1) pi_tl=m_tt*(k_3-k_4) E_w_kk2=G_KK*delta_k_2 pi_bh=m_tt*(k_4-k_1_f)-(E_w_kk2) pi_ml=pi_mn+pi_nt+pi_tl+pi_bh+pi_oh pi_n=E_quat HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 127 LUẬN VĂN THẠC SĨ pi_ht=pi_ml+pi_n eta_e=1-(pi_ht/(N_r_dot+E_quat)) E_wf=m_tt*(k_4-k_1) E_qF=(T_a/((t_kk_a+273.15+t_kk_c+273.15)/2)-1)*m_tt*(i_1-i_4) E_qf_1=m_tt*((T_a/(t_o+273.15)-1)*(i_1_fi_4)+((T_a/((t_4+273.15+t_1+273.15)/2))-1)*(i_1-i_1_f)) pi_r=E_wf-E_qf_1 pi_t=E_qf_1-E_qF eta_e_bh=1-(pi_r+pi_t)/E_wf {cong suat tieu thu} E_quat=W_quat/eta_quat E_tong_1=N_r_dot+E_quat tyle_mn=N_r_dot/E_tong_1*100 tyle_quat=E_quat/E_tong_1*100 {cong suat nhiet nhan tu kq} Q_oh=m_tt*(i_1-i_1_f) HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 128 LUẬN VĂN THẠC SĨ tyle_oh=Q_oh/E_tong_1*100 {ton that nang luong} Q_mn=N_r_dot*(1-eta_s) tyle_qmn=Q_mn/E_tong_1*100 Q_t=0 Q_quat=E_quat*(1-eta_quat) tyle_qquat=Q_quat/E_tong_1*100 Q_h=Q_k tyle_Qh=Q_h/E_tong_1*100 COP=(Q_o+Q_k)/E_tong_1 HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 129 LUẬN VĂN THẠC SĨ Phụ lục 2: {CHUONG TRINH TINH TOAN CHU TRINH MAY LANH SU DUNG NGUON LANH} R$='R22' T_a=305.95 {t_mt=32.8} DELTAt_qn=5 {[C]} DELTAt_ql=0 {[C]} {t_o=-1 Q_o=11.16} t_k=44 W_quat=0.373 eta_quat=0.8 {thong so ko am} G_kk=1.105 {kg/s} {t_kk_A=25 t_kk_B=20} t_kk_C= 18 delta_k_2=Cp_kk*(T_kk_B-T_kk_A)T_a*Cp_kk*ln((T_kk_B+273.15)/(t_kk_A+273.15)) HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 130 LUẬN VĂN THẠC SĨ Cp_kk=1 p_o=pressure(R$,t=t_o,x=1) t_1=t_o+DELTAT_qn {[C]} i_1_f=enthalpy(R$,p=p_o,x=1) s_1_f=ENTROPY(R$,x=1,P=p_o) i_1=enthalpy(R$,p=p_o,t=t_1) v_1=VOLUME(R$,T=T_1,P=p_o) s_1=ENTROPY(R$,T=T_1,P=p_o) s_2=s_1 {[kJ/kgK]} i_2=ENTHALPY(R$,s=s_2,P=p_k) p_k=pressure(R$,t=t_k,x=0) i_3=enthalpy(R$,p=p_k,x=0) s_3=ENTROPY(R$,p=p_k,x=0) i_4=i_3 {[kJ/kg]} s_4=ENTROPY(R$,t=t_o,h=i_4) t_4=Temperature(R$,P=P_o,h=i_4) {tinh toan} Q_o=m_tt*(i_1-i_4) {[kW]} HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 131 LUẬN VĂN THẠC SĨ Q_k=m_tt*(i_2-i_3) {[kW]} l_s=i_2-i_1 {[kJ/kg]} l_r=l_s/eta_s {[kJ/kg]} eta_s=0.9 N_r_dot=m_tt*l_r {[kW]} k_1_f=i_1_f-T_a*s_1_f k_1=i_1-T_a*s_1 k_2=i_2-T_a*s_2 k_3=i_3-T_a*s_3 k_4=i_4-T_a*s_4 pi_oh=m_tt*(k_1_f-k_1) pi_mn=N_r_dot-m_tt*(k_2-k_1) pi_nt=m_tt*(k_2-k_3) pi_tl=m_tt*(k_3-k_4) E_w_kk2=G_KK*delta_k_2 pi_bh=m_tt*(k_4-k_1_f)-(E_w_kk2) pi_ml=pi_mn+pi_nt+pi_tl+pi_bh+pi_oh pi_n=E_quat pi_ht=pi_ml+pi_n HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 132 LUẬN VĂN THẠC SĨ eta_e=1-(pi_ht/(N_r_dot+E_quat)) E_wf=m_tt*(k_4-k_1) E_qF=(T_a/((t_kk_a+273.15+t_kk_b+273.15)/2)-1)*m_tt*(i_1-i_4) E_qf_1=m_tt*((T_a/(t_o+273.15)-1)*(i_1_fi_4)+((T_a/((t_4+273.15+t_1+273.15)/2))-1)*(i_1-i_1_f)) pi_r=E_wf-E_qf_1 pi_t=E_qf_1-E_qF eta_e_bh=1-(pi_r+pi_t)/E_wf {cong suat tieu thu} E_quat=W_quat/eta_quat E_tong_1=N_r_dot+E_quat HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN Trang 133 ... THẠC SĨ 4.4 Xác định cấu trúc hợp lý thiết bị bốc tiết kiệm lƣợng bơm nhiệt sấy lạnh hút ẩm 101 4.4.1 Phân tích, tính toán Exergy thiết bị bốc hệ thống sử dụng 01 thiết bị bốc ... 4.4.2 Xác định Exergy thiết bị bốc hệ thống sử dụng 04 thiết bị bốc nối tiếp 104 4.5 Tính quy đổi Qo để xác định việc chia dàn lạnh đảm bảo suất lạnh hệ thống 105 4.5.1 Xác định. .. đầu tư khảo sát, nghiên cứu Đó hướng nghiên cứu đề tài luận văn Việc nghiên cứu để tối ưu hóa thiết bị sử dụng bơm nhiệt thiết, cần có phương pháp nghiên cứu, tiêu đánh giá phù hợp cho toàn hệ