Tính toán phân tích hiệu quả làm việc của hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh theo phương pháp exergy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRỊNH TRUNG DŨNG TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG BƠM NHIỆT SẤY LẠNH THEO PHƯƠNG PHÁP EXEGY LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Hà Nội, 2006 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRỊNH TRUNG DŨNG TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG BƠM NHIỆT SẤY LẠNH THEO PHƯƠNG PHÁP EXEGY LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN : TS.PHẠM VĂN TÙY H Ni, 2006 Mục lục Lời Mở đầu Ch­¬ng 1: Tỉng quan vỊ hƯ thèng b¬m nhiệt sấy lạnh 1.1 Định nghĩa, phân loại phương pháp sấy 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Phân loại phương pháp sấy 1.2 So sánh phương pháp sấy lạnh dùng bơm nhiệt nhiệt độ thấp với phương pháp sấy khác 1.3 Công nghệ hút ẩm sấy khô dùng bơm nhiệt 1.4 Tæng quan mét số công trình nghiên cứu sấy bơm nhiệt 14 1.4.1 Các tác giả nước 14 1.4.2 C¸c t¸c giả nước 18 Chương 2: Các Phương pháp nghiên cứu hệ thèng nhiƯt - l¹nh 28 2.1 Phương pháp lượng nghiên cứu trình nhiệt - lạnh 28 2.1.1 Khái niệm lượng phân loại 28 2.1.2 Phương pháp lượng 31 2.2 Ph­¬ng pháp entropy nghiên cứu trình nhiệt - lạnh 33 2.2.1 Kh¸i niƯm vỊ entropy 33 2.2.2 Định luật nhiƯt ®éng thø hai 34 2.2.3 Phương pháp entropy 35 2.3 Phương pháp exergy nghiên cứu trình nhiệt - lạnh .35 2.3.1 Kh¸i niƯm vỊ exergy 35 2.3.2 Phương pháp exergy 36 2.4 Phương pháp exergy nghiên cứu hiệu làm việc hệ thống nhiƯt - l¹nh .37 2.4.1 Các nghiên cứu nước 37 2.4.2 Các nghiên cứu nước 41 Chương 3: Phương pháp lượng - exergy nghiên cứu hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh 58 3.1 Công thức tính toán, phương trình cân exergy .58 3.1.1 Công thức tính toán exergy 58 3.1.2 Phương trình cân exergy 61 3.2 Thiết lập phương trình cân lượng - exergy hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh 64 3.3 Xây dựng chương trình tính toán hiệu làm việc hệ thống bơm nhiƯt sÊy l¹nh 69 3.3.1 Giíi thiƯu vỊ phÇn mỊm EES 69 3.3.2 Chương trình tính toán hiệu hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh 73 Chương 4: nghiên cứu thực nghiệm đánh giá hiệu làm việc hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh 76 4.1 Nghiên cứu thực nghiệm hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh 76 4.1.1 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm 76 4.1.2 Phương pháp đo đạc .78 4.1.3 xö lý kết thực nghiệm đánh giá sai số đo đạc .81 4.1.3.1 Xử lý kết thực nghiệm .81 4.1.3.2 Đánh giá sai số đo đạc 84 4.2 Đánh giá ảnh hưởng thông số đến hiệu làm việc hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh 85 Chương 5: Tóm tắt, kết luận đề xuất mở rộng phạm vi nghiên cứu 89 5.1 Tóm tắt kết luận 89 5.2 Các đề xuất mở rộng phạm vi nghiên cøu 90 Tµi liƯu tham khảo Phụ lục Lời mở đầu Lời mở đầu So với điện năng, dạng lượng khác nhiệt có đặc tính riêng nó, khả biến đổi hạn chế thành dạng lượng khác Đặc tính làm cho trình nhiệt - lạnh trình không thuận nghịch, kèm theo giảm giá trị xuống cấp lượng Vì vậy, phương pháp tính toán công nghệ sử dụng nhiệt trình nhiệt - lạnh tồn nhiều vấn đề phải tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện Cho đến nay, người ta thường hay sử dơng hƯ sè hiƯu qu¶ (Coffiencient of Performance - COP) để tính toán, phân tích, đánh giá hiệu hệ thống lạnh Hệ số COP xác định sở phân tích cân lượng hệ thống Tuy COP dạng hiệu suất nhiệt dùng cho chu trình ngược chiều phạm vi nhiệt độ thấp thường lại có giá trị lớn Do đó, COP nghèo nàn ý nghĩa khoa học đại lượng để đánh giá hiệu hệ thống lạnh nói chung hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh nói riêng Như vËy, mét hƯ thèng nhiƯt - l¹nh, chóng ta thiếu tiêu chuẩn chung để xem xét mức độ hiệu trình thiết bị, xem tính toán cân nhiệt sở chung toán nhiệt lạnh khác Sở dĩ phương pháp cân lượng phương pháp phản ánh mặt số lượng trình biến đổi lượng chưa nói lên mặt chất lượng Nói khác đi, sử dụng phương pháp cân lượng, ta chưa dựa sở định luật II nhiệt động học Để đánh giá cách xác hiệu làm việc hệ thống nhiệt lạnh nói chung hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh nói riêng, phải sử dụng phương pháp phân tích đồng thời mặt số lượng chất lượng lượng, chẳng hạn phương pháp exergy, biểu thị qua hiÖu suÊt exergy (exergy efficiency - η e ) Nó biểu thị mức độ thực việc sư R R TrÞnh Qc Dịng – Cao häc NhiƯt lạnh 2004 - 2006 Lời mở đầu dụng lượng hữu ích mà phương hướng tầm quan trọng biện pháp cần đạt để cải thiện nâng cao hiệu làm việc hệ thống Một đặc điểm quan trọng khảo sát hệ thống nhiệt - lạnh phân tích chu trình nhiệt động môi chất với trình thực, không thuận nghịch Môi chất chu trình lạnh chịu biến đổi trạng thái liên tục tham gia vào trình trao đổi nhiệt công Vì lẽ đó, đề tài đà trình bày phương pháp phân tích hiệu làm việc hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh sở hiệu suất exergy đặc điểm trình biến đổi không thuận nghịch xảy hệ thống Việc thiết lập quan hệ tính toán phân tích hiệu hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh thực theo phương pháp exergy Đà tiến hành nghiên cứu thực nghiệm xác định ảnh hưởng nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt độ bốc đến hiệu suất exergy, hệ số COP hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh máy sấy lạnh hút ẩm đa BK - BSH 1.4, sản phẩm Dự án ươm tạo Công nghệ 2005 - 04, có Viện Khoa học Công nghệ Nhiệt - Lạnh Việc xác định hiệu làm việc hệ thống nhiệt - lạnh vấn đề phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố Vì vậy, đạt đề tài kết nhỏ bé bước đầu, cần tiếp tục nghiên cứu triển khai ứng dụng rộng rÃi Rất mong nhận góp ý bảo thầy cô bạn đồng nghiệp Trịnh Quốc Dũng Cao học Nhiệt lạnh 2004 - 2006 Ch­¬ng 1: Tỉng quan vỊ hƯ thèng b¬m nhiệt sấy lạnh CHƯƠNG 1: TổNG QUAN hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh 1.1 Định nghĩa, phân loại phương pháp sấy 1.1.1 Định nghĩa Quá trình sấy trình chất lỏng có vật liệu sấy (VLS) mà chủ yếu dạng nước nước dịch chuyển từ lòng vật bề mặt nhờ tác nhân sấy (TNS) mang thải vào môi trường trình truyền nhiệt - truyền chất xảy đồng thời Trong lòng VLS trình dẫn nhiệt khuyếch tán ẩm hỗn hợp Trao đổi nhiệt - ẩm bề mặt VLS với môi trường hay TNS trình trao đổi nhiệt trao đổi ẩm đối lưu liên hợp 1.1.2 Phân loại phương pháp sấy Dựa vào trạng thái TNS hay cách tạo động lực trình dịch chuyển nhiệt - ẩm, người ta phân thành hai phương pháp sấy, phương pháp sấy lạnh phương pháp sấy nóng [1] 1.1.2.1 Phương pháp sấy nóng Trong phương pháp sấy nóng, để tạo độ chênh phân áp suất nước TNS VLS, có thĨ cung cÊp nhiƯt ®Ĩ ®èt nãng cho TNS, VLS TNS VLS Vì vậy, hệ thống sấy nóng thường phân loại theo phương pháp cấp nhiƯt nh­ sau: a HƯ thèng sÊy ®èi l­u VLS nhận nhiệt đối lưu từ dịch thể nóng, thường không khí khói lò Đây loại hệ thống sấy (HTS) phổ biến phương pháp sấy nóng Trong hệ thống sấy đối lưu, người ta lại phân loại: HTS buồng, HTS hầm, HTS thùng quay, HTS tháp, HTS khí động, Trịnh Quốc Dũng Cao học nhiệt lạnh 2004 - 2006 Chương 1: Tổng quan hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh b HƯ thèng sÊy tiÕp xóc VLS tiÕp xóc trùc tiÕp nhận nhiệt từ bề mặt nóng Như vậy, HTS tiếp xúc người ta tạo độ chênh phân áp suất nhờ tăng phân áp suất nước bề mặt VLS Trong số ta thường gặp HTS lô, HTS tang, c Hệ thống sấy xạ VLS nhận nhiệt từ nguồn xạ để ẩm dịch chuyển từ lòng VLS bề mặt từ bề mặt khuyếch tán vào môi trường Rõ ràng, HTS xạ, độ chênh phân áp suất nước VLS môi trường tạo cách đốt nóng vật d Các hệ thống sấy khác Ngoài ba HTS nói trên, HTS nóng có HTS dùng dòng điện cao tần dùng lượng điện từ trường để đốt nóng vật Trong HTS loại này, VLS đặt trường điện từ vật xuất dòng điện dòng điện đốt nóng vật Như vậy, giống HTS xạ HTS tiếp xúc, HTS loại tạo độ chênh phân áp suất VLS môi trường cách đốt nóng vật Do kỹ thuật tạo tr­êng ®iƯn tõ cịng nh­ tÝnh kinh tÕ cđa nã nên HTS gặp thực tế Chú ý rằng, HTS xạ HTS dùng dòng điện cao tần trường điện từ, độ chênh phân áp suất không bề mặt mà lòng VLS tăng lên Do đó, hiệu ứng Luikov dẫn nhiệt khuyếch tán ẩm hạn chế [1] 1.1.2.2 Phương pháp sấy lạnh Khác với phương pháp sấy nóng, phương pháp sấy lạnh, người ta tạo độ chênh phân áp suất nước VLS TNS cách giảm phân áp suất TNS nhờ giảm lượng chứa ẩm phương pháp sấy lạnh, nhiệt độ bề mặt vật nhỏ nhiệt độ bên vật, đồng thời tiếp xúc với không khí có độ ẩm phân áp suất nước nhỏ nên lớp bề mặt có phân áp suất nước nhỏ phía bên vật Nói khác đi, gradient nhiệt độ Trịnh Quốc Dũng Cao học nhiệt lạnh 2004 - 2006 Ch­¬ng 1: Tỉng quan vỊ hƯ thèng bơm nhiệt sấy lạnh graient áp suất có dấu nên graient nhiệt độ không kìm hÃm trình dịch chuyển ẩm sấy nóng mà ngược lại, có tác dụng tăng cường trình dịch chuyển ẩm lòng vật để bay làm khô vật Khi ẩm vật liệu dịch chuyển bề mặt từ bề mặt vào môi trường trên, nhiệt độ môi trường nhỏ 0 C Phương pháp sấy lạnh P P phân thành hai loại HTS [1]: Hệ thống sấy lạnh nhiệt độ nhỏ 0 C P P a HTS thăng hoa Sấy thăng hoa trình tách ẩm khỏi VLS trực tiếp từ trạng thái rắn biến thành trạng thái nhờ trình thăng hoa Để tạo trình thăng hoa, VLS phải làm lạnh điểm ba thể, nghĩa nhiệt độ vật liệu t < 0 C áp P P suất TNS bao quanh vËt p < 610 Pa Tõ ®ã, VLS nhận nhiệt lượng để ẩm từ trạng thái rắn thăng hoa thành thể khí vào môi trường Như vậy, HTS thăng hoa, phải tạo chân không xung quanh VLS làm lạnh vật xuông 0 C P P + Ưu điểm: Phương pháp gần bảo toàn chất lượng sinh, hoá học sản phẩm bao gồm: màu sắc, mùi vị, vitamin, hoạt tính, + Nhược điểm: - Chi phí đầu tư cao, phải dùng đồng thời bơm chân không máy lạnh (để kết đông sản phẩm làm ngưng kết nước) - Hệ thống cồng kềnh nên vận hành phức tạp, chi phí vận hành bảo dưỡng lớn Sấy thăng hoa thường ứng dụng để sấy sản phẩm quý, dễ biến chất nhiệt như: máu, vắc xin, b HTS chân không Phương pháp sấy chân không phương pháp tạo môi trường gần chân không buồng sấy, nghĩa áp suất TNS bao quanh vật p > 610 Pa Khi nhận nhiệt lượng, phần tử nước VLS thể rắn chuyển sang thể lỏng, sau chuyển sang thể vào môi trường Trịnh Quốc Dịng – Cao häc nhiƯt l¹nh 2004 - 2006 Ch­¬ng 1: Tỉng quan vỊ hƯ thèng b¬m nhiƯt sÊy lạnh + Ưu điểm: Giữ chất lượng sản phẩm, đảm bảo điều kiện vệ sinh + Nhược điểm: Hệ thống có chi phí đầu tư lớn, vận hành phức tạp Phương pháp sấy chân không thường sấy loại VLS sản phẩm quý, dễ biến chất Do tính phức tạp không kinh tế nên HTS thăng hoa, HTS chân không dùng để sấy VLS quí hiếm, không chịu nhiệt độ cao Vì vậy, HTS HTS chuyên dùng, không phổ biến Hệ thống sấy lạnh nhiệt ®é lín h¬n 0 C P P a Ph­¬ng pháp sử dụng máy hút ẩm chuyên dụng kết hợp với máy lạnh Phương pháp sử dụng máy hút ẩm kết hợp với máy lạnh, để tạo môi trường sấy có nhiệt độ thấp, thường bé nhiệt độ môi trường từ ữ 15 C P P + Ưu điểm: - Năng suất hút ẩm lớn - Khả giữ chất lượng, hàm lượng dinh dưỡng sản phẩm tốt (phụ thuộc vào nhiệt độ sấy) + Nhược điểm: - Chi phí đầu tư ban đầu lớn phải sử dụng máy hút ẩm chuyên dụng máy lạnh - Chất hút ẩm phải thay theo định kỳ - Vận hành phức tạp phí vận hành lớn - Điện tiêu tốn lớn cần chạy máy lạnh đốt nóng dây điện trở để hoàn nguyên chất hấp phụ - Lắp đặt phức tạp, khó điều chỉnh thông số để phù hợp với công nghệ - Trong môi trường có bụi, cần dừng máy để vệ sinh chất hấp phụ gây khó khăn, tốn kém, hiệu không cao Trịnh Qc Dịng – Cao häc nhiƯt l¹nh 2004 - 2006 Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá Các kết nhận đà làm sáng tỏ sở lý thuyết chất khác hai phương pháp lượng exergy, rõ phụ thuộc hệ số hiệu (COP) e vào nhiệt độ bốc hơi, cụ thể: R R - Hệ số hiệu (COP) tăng nhiệt độ bốc tăng giảm nhiệt độ ngưng tụ tăng - Khi nhiệt độ bốc thay đổi hiệu suất exergy hệ thống khảo sát đạt giá trị lớn (35,33%) khoảng gần 0C hiệu suất exergy giảm dần nhiệt độ ngưng tụ tăng - Hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh đa BK - BSH 1.4 hoạt động cho hiệu kỹ thuật cao khoảng nhiệt độ bốc từ -5 đến C, với máy lạnh cấp trị số vào khoảng -15 C ÷ -20 C [2] P P P P - Hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh đa BK - BSH 1.4 hoạt động tương đối hiệu nhiệt độ ngưng tụ có giá trị khoảng từ 36 ®Õn 40 °C, ®iỊu kiƯn nhiƯt ®é m«i tr­êng t = 31C độ ẩm tương đối = 70% - Các tổn thất exergy phân bố sau: dàn bốc hơi: 28,13%, dàn ngưng tụ quạt: 22,06%, máy nén: 20,32%, dàn ngưng quạt: 12,03%, èng ®Èy 2-3: 4,81%, van tiÕt l­u nhiƯt: 4,16%, èng đẩy 2-11: 2,94%, ống hút: 2,94% So với phương pháp cân lượng phương pháp exergy cho giá trị tổn thất phân bố theo thứ tự khác thể đầy đủ tổn thất hƯ thèng nh­ tỉn thÊt ë c¸c van tiÕt lưu nhiệt Các dạng tổn thất mặt cân lượng Trịnh Quốc Dũng Cao học Nhiệt Lạnh 2004 - 2006 92 Chương 5: Kết luận Chương 5: Tóm tắt, kết luận đề xuất mở rộng phạm vi nghiên cứu 5.1 Tóm tắt kết luận Do đặc thù hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh sử dụng đồng thời lượng dàn nóng dàn lạnh nguồn lượng có số lượng chất lượng khác nhau, nên việc sử dụng phương pháp cân lượng để đánh giá hiệu hệ thống chưa hợp lý Chính vậy, để giải toán xác định hiệu hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh nên sử dụng phương pháp lượng - exergy Phương pháp đưa lời giải xác khoa học Góp phần nhỏ vào việc giải toán trên, đề tài đà tiến hành thực vấn đề sau: Đà lắp đặt thiết bị đo đạc hoàn thiện thiÕt bÞ thÝ nghiƯm, thĨ: - Thay thÕ mét quạt ly tâm để tăng tốc độ gió buồng sấy, tạo điều kiện tăng cường trình TĐN - TĐC TNS VLS; - Lắp đặt đầu đo nhiệt độ, áp suất, lưu lượng môi chất lạnh, nhiệt độ độ ẩm tương đối không khí ẩm, công tơ điện để đo điện tiêu thụ máy nén, quạt ly tâm, quạt dàn ngưng tụ ngoài; - Tăng cường bọc cách nhiệt cho hệ thống, nhằm giảm tổn thất nhiệt trình sấy Về lý thuyết, sở lý thuyết phương pháp exergy, đà tiến hành phân tích lượng - exergy hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh để thiết lập quan hệ đại lượng hệ thống, từ xác định hiệu suất exergy e , hệ R R số hiệu lượng COP tổn thất exergy i R R Dựa sở quan hệ đà thiết lập đại lượng hệ thống phần mềm EES, đà xây dựng chương trình tính toán hiệu hệ thống bơm Trịnh Quốc Dũng Cao học Nhiệt Lạnh 2004 - 2006 89 Chương 5: Kết luận nhiệt sấy lạnh áp dụng cho trường hợp cụ thể máy sấy lạnh hút ẩm đa BK BSH 1.4 Về thực nghiệm, đà khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ bốc t , ảnh hưởng R R nhiệt độ ng­ng tơ t k ®Õn hiƯu st exergy, hƯ sè hiệu lượng COP R R Từ kết nghiªn cøu trªn, cho phÐp rót mét sè kÕt ln sau: - Mn cho hƯ thèng b¬m nhiƯt sÊy lạnh BK - BSH 1.4 cho hiệu kỹ thuật cao hoạt động nên vận hành khoảng nhiệt độ bốc từ -5 đến 0C, nhiệt ®é ng­ng tơ tõ 36 ®Õn 38°C (t­¬ng øng víi nhiệt độ không khí buồng sấy từ 26 C ®Õn 28 C) P P P P - Các tổn thất exergy lớn thiết bị dàn bay hơi, hệ thống cấp nhiệt (dàn ngưng tụ trong), hệ thống giải nhiệt (dàn ngưng tụ quạt) máy nén Như vậy, việc sử dụng phương pháp lượng - exergy không xác định chế độ hoạt động hiệu hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh, góp phần giảm chi phí vận hành, nâng cao sức cạnh tranh sản phẩm sấy mà đầy đủ rõ ràng dạng tổn thất hệ thống Trên sở trị số tổn thất này, mặt kỹ tht, cã thĨ thÊy thø tù ­u tiªn xem xét khắc phục tổn thất Chẳng hạn như, phương pháp exergy tổn thất dàn bay lớn nhất, để giảm tổn thất tiến hành bọc cách nhiệt thêm tăng tốc độ gió hệ thống 5.2 CáC Đề XUấT Mở RộNG PHạM VI NGHIÊN CứU Mặc dù đà cố gắng trình nghiên cứu hạn chế mặt thời gian trình độ, nên chưa thể tiến hành khảo sát toàn ảnh hưởng thông số vận hành đến hiệu hoạt động hệ thống Khi có điều kiện nghiên cứu, cần tiếp tục thực tiếp vấn đề sau: Nghiên cứu ¶nh h­ëng cđa tèc ®é giã l­u chun hƯ thống, khối lượng VLS đến hiệu làm việc hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh, mối quan hệ thông số hệ thống lạnh thông số trình sấy để có Trịnh Quốc Dũng Cao học Nhiệt Lạnh 2004 - 2006 90 Chương 5: Kết luận kết luận chung hiệu hệ thống thay đổi thông số vận hành Nghiên cứu trình tách ẩm dàn lạnh hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh nhằm tối ưu hoá trình hệ thống, phục vụ cho việc tính toán, thiết kế hệ thống Hoàn thiện chương trình tính toán hiệu làm việc hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh, phục vụ đắc lực cho việc giải toán tính toán, phân tích hiệu hệ thống nhiệt - lạnh Trịnh Quốc Dịng – Cao häc NhiƯt L¹nh 2004 - 2006 91 Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo [1] Trần Văn Phú Tính toán thiết kế hệ thống sấy NXB Giáo dục, Hà Nội 2001 [2] Phạm Văn Tùy Phương pháp tính toán phân tích hiệu hệ thống lạnh NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2005 [3] Phạm Văn Tuỳ, Đỗ Thái Sơn, Vũ Huy Khuê, Nguyễn Thanh Liêm, Dương Văn Vường, Nguyễn Đắc Tuyên Nghiên cứu công nghệ hút ẩm sấy lạnh nông sản thực phẩm Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ B2001-28-30, Hà Nội 7/2003 [4] Phạm Văn Tùy, Nguyễn Nguyên An, Vũ Huy Khuê, Trịnh Quốc Dũng, Phạm Văn Hậu, Nguyễn Phong Nhà Hoàn thiện thương mại hóa máy hút ẩm sấy lạnh đa Báo cáo nghiệm thu đề tài ƯTCN 2005 - 04, Hà Nội 3/2006 [5] Bùi Hải, Trần Thế Sơn Nhiệt ®éng kü thuËt NXB Khoa häc vµ Kü thuËt Hµ Néi 1999 [6] Takao Nishimura “Heat pumps - status and trends” in Asia and the Pacific International Journal of Refrigeration, Vol.25, pp.405 – 413 (2002) [7] H.J.Laue Regional report Europe: “heat pumps - status and trends” International Journal of Refrigeration, Vol.25, pp.414 - 420 (2002) [8] Macio N Kohayakawa, Vivaldo Silveira-Junior, Javier Telis-Romero Drying of mango slices using heat pump dryer Proceedings of the 14th International Drying Symposium, vol.B, pp.884 - 891, Sao Paulo - Brazil 8/2004 [9] Phani K.Adapa, Greg J.Schoenau, Shahab Sokhansanj Performance study of a heat pump dryer system for specialty crops International Journal of Energy Research, Vol.26, pp.1- 19 (2002) Tài liệu tham khảo [10] U.Teeboonma, J.Tiansuwan, S.Soponronnarit Optimization of heat pump dryers Journal of Food Engineering, Vol.59, pp.369 – 377 (2003) [11] Ibrahim Dincer, Ynus A.Cengel Energy, Entropy and Exergy Concepts and Their Roles in Thermal Engineering Entropy, Vol.3, pp.116-149 (2001) [13] R.L.Akau, R.J.Schoenhals The second law efficiency of a heat pump system Energy, Vol.5, pp.853 - 863 (1986) [14] E.Bilgen, H.Takahasi Exergy analysis and experiment study of heat pump systems Exergy, an International Journal, Vol.2, pp.259 - 265 (2002) [15] Recep Yumrutas, Mehmet Kunduz, Mehmet Kanoglu Exergy analysis of vapor compression refrigeration systems Exergy, an International Journal, Vol.2, pp.266-272 (2002) [16] Ilhan Ceylan, Mustafa Aktas, Hikmet Dogan Energy and exergy analysis of timber dryer assisted heat pump Applied Thermal Engineering, Vol.27, No.1, pp.216 - 222 (2007) [17] Mehmet Kopac, Bilal Zemher Effect of saturation temperature on the performance of a vapour compression refrigeration cycle working on different refrigerants using exergy method International Journal of Energy Research, Vol.30, pp.729 - 740 (2006) [18] A.Stegou-Sagia, N.Paignigiannis Exergy losses in refrigerating systems A study for performance comparisions in compressor and condenser International Journal of Energy Research, Vol.27, pp.1067 - 1078 (2003) [19] J.G.Cervantes, M.Picon Nunez, E.Torres Reyes Exergy analysis and optimization of a solar assisted heat pump Energy, Vol.23, No.4, pp.337 - 344 (1998) [20] J.G.Cervantes, M.Picon Nunez, E.Torres Reyes Experiments on a solar assisted heat pump and an exergy analysis of the system Applied Thermal Engineering, Vol.22, pp 1289 - 1297 (2002) Tµi liƯu tham kh¶o [21] Jan Szargut Component efficiencies of a vapor-compression heat pump Exergy, an International Journal, pp.99 - 104 (2002) [22] SA.Klein, F.L.Alvarado EES engineering equation solver for Microsoft Windows operating systems EES manual, Mü 2001 [23] W.Wagner, V Marx and A.Pruβ A new equation of state for chlorodifluoromethane (R22) covering the entire fluid region from 116 K to 550 K at pressures up to 200 MPa International Journal of Refrigeration, Vol.16, No.6, pp.373 - 389 (1993) [24] Catalogue kü tht cđa c¸c h·ng DANFOSS, OMEGA, HONEYWELL, TESTO, KIMO, AUTONICS [25] Phần mềm CoolPack (Technical University of Denmark), Đan Mạch Phụ lục PHụ LụC TổNG HợP KếT QUả THí NGHIệM THEO GIá TRị TRUNG BìNH Bảng Công suất điện tiêu thụ máy nén quạt t , °C R R -15 -10 -5 t k = 36°C R R E mn , kW 1,37 1,43 1,50 1,69 1,74 E q1 , kW 0,23 0,20 0,21 0,11 0,24 E q2 , kW 0,23 0,20 0,21 0,23 0,24 R R R R R R t k = 38°C R R E mn , kW 1,37 1,47 1,59 1,70 1,84 E q1 , kW 0,14 0,24 0,18 0,19 0,22 E q2 , kW 0,21 0,20 0,22 0,19 0,2 R R R R R R t k = 40°C R R E mn , kW 1,52 1,64 1,66 1,74 1,91 E q1 , kW 0,18 0,22 0,19 0,21 0,2 E q2 , kW 0,21 0,22 0,21 0,19 0,2 R R R R R R t k = 44°C R R E mn , kW 1,65 1,7 1,79 1,91 2,4 E q1 , kW 0,23 0,22 0,17 0,14 0,11 E q2 , kW 0,21 0,19 0,21 0,25 0,22 R R R R R R Phơ lơc B¶ng ¸p suÊt t , °C R R -15 -10 -5 t k = 36°C R R p , bar 2,8 3,3 3,8 4,6 5,0 p , bar 15,3 14,4 14,5 14,7 15,1 p , bar 13,9 13,9 13,9 13,9 13,9 p , bar 3,0 3,6 4,1 5,0 5,4 p 13 , bar 14,3 13,4 13,6 13,8 14,1 R R R R R R R R R R t k = 38°C R R p , bar 2,8 3,3 3,8 4,7 5,6 p , bar 14,9 15,1 15,2 15,2 15,2 p , bar 14,6 14,6 14,6 14,6 14,6 p , bar 3,0 3,6 4,2 4,9 5,8 p 13 , bar 14,3 14,3 14,3 14,3 14,3 R R R R R R R R R R t k = 40°C R R p , bar 3,8 3,4 3,85 4,8 5,5 p , bar 15,9 15,5 15,7 15,8 16,1 p , bar 15,2 15,2 15,2 15,2 15,2 p , bar 3,0 3,5 4,2 5,1 5,8 p 13 , bar 14,8 14,6 14,7 14,8 15,2 R R R R R R R R R R t k = 44°C R R p , bar 2,8 3,2 4,7 5,6 p , bar 17,3 17,6 17,6 17,5 17,6 p , bar 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 p , bar 3,0 3,4 4,2 5,0 5,9 p 13 , bar 16,3 16,6 16,7 16,4 16,7 R R R R R R R R R R Phơ lơc B¶ng Độ ẩm tương đối không khí ẩm t , °C R R -15 -10 -5 t k = 36°C R R ϕ kk1 , % 88,0 74,0 63,5 69,5 82,5 ϕ kk2 , % 59,5 46,0 37,5 36,0 41,0 ϕ kk3 , % 61,0 44,5 37,0 36,0 40,5 ϕ kk4 , % 54, 55,4 55,7 57,2 58,1 R R R R R R R R t k = 38°C R R ϕ kk1 , % 83,0 74,5 75,5 85,5 92,5 ϕ kk2 , % 55,0 41,5 36,0 39,5 42,5 ϕ kk3 , % 57,0 43,5 37,0 40,5 44,0 ϕ kk4 , % 56,0 54,0 52,0 54,2 53,3 R R R R R R R R t k = 40°C R R ϕ kk1 , % 79,5 69,0 76,5 82,5 90,0 ϕ kk2 , % 57 37,0 38,0 38,5 40,5 ϕ kk3 , % 55,5 38,0 39,0 40,0 42,0 ϕ kk4 , % 52,73 54,6 48,6 52,6 53,2 R R R R R R R R t k = 44°C R R ϕ kk1 , % 90,5 79,5 62,5 67,0 82,0 ϕ kk2 , % 65,5 39,0 29,5 29,5 35,5 ϕ kk3 , % 63,5 42,0 31,5 31 37,5 ϕ kk4 , % 42,0 44,2 45,1 38 42,9 R R R R R R R R Phụ lục Bảng Nhiệt độ môi chất lạnh, không khí ẩm t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t kk1 t kk2 t kk3 t kk4 °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C °C R R R R R R R R R R R R R t k = 36°C R R -15 25,20 105,20 88,10 35,20 31,00 18,90 64,80 18,00 14,92 19,27 19,52 34,45 -10 29,10 115,90 89,90 33,50 30,90 28,20 103,60 32,00 22,53 29,51 29,52 33,70 -5 29,30 110,80 87,30 33,40 31,90 28,10 96,90 32,00 21,70 29,20 29,18 32,78 25,60 99,30 79,60 34,00 29,90 22,20 88,40 31,50 17,80 27,20 27,10 33,03 16,70 79,60 66,80 34,40 30,50 3,50 72,50 31,50 15,40 26,20 25,74 33,15 t k = 38°C R R -15 25,00 115,40 92,90 34,90 29,60 19,60 84,50 17,10 15,31 19,70 19,90 34,13 -10 26,50 109,30 88,70 35,10 31,40 23,10 91,70 19,90 17,27 24,30 23,94 34,70 -5 28,30 110,60 91,30 35,30 32,30 26,70 101,30 31,70 19,12 28,53 28,36 35,63 21,20 92,50 77,70 35,20 30,00 15,70 84,80 22,90 14,20 24,20 24,20 34,60 7,90 52,60 48,40 35,90 30,70 4,00 50,40 31,90 14,18 24,97 24,88 34,43 t k = 40°C R R -15 27,00 121,40 100,60 36,90 32,40 21,50 70,50 20,00 16,66 20,50 21,16 36,05 -10 30,10 118,10 95,00 36,60 33,90 27,80 102,20 25,80 21,43 29,06 29,04 36,23 -5 29,50 109,20 89,70 36,60 34,00 27,80 100,20 34,80 21,04 30,29 29,98 46,42 23,60 93,10 78,40 36,90 31,40 19,80 86,70 33,20 17,43 27,70 27,40 35,58 7,70 56,60 51,40 37,10 32,90 3,60 54,10 32,30 15,60 26,60 26,30 35,43 t k = 44°C R R -15 23,70 115,50 104,80 40,40 32,70 15,10 83,10 13,40 10,58 14,03 14,70 39,23 -10 30,60 129,30 112,40 42,00 37,10 26,80 119,10 24,00 20,14 28,23 28,08 38,65 -5 33,90 121,90 108,70 39,60 38,40 31,90 117,40 37,70 24,52 34,16 33,96 37,73 30,40 114,60 101,30 41,40 37,20 27,50 108,80 30,90 21,07 32,05 31,94 40,80 12,00 78,30 70,90 41,20 36,60 4,60 73,60 24,60 15,78 27,37 27,46 38,80 Phụ lục Bảng Tốc độ gió sau quạt dµn ng­ng ngoµi t , °C R R -15 -10 -5 4,86 5,59 6,06 3,35 4,26 4,24 5,61 1,09 2,16 t k = 36°C R ω , m/s R R 5,47 R 2,79 t k = 38°C R ω , m/s R R 4,83 R 4,26 3,88 t k = 40°C R ω , m/s R R 4,88 R 3,28 2,54 t k = 44°C R ω , m/s R R 1,59 R 0,88 3,23 Các thông số khác: Nhiệt độ ®é Èm cđa m«i tr­êng (khÝ qun): - ë chÕ ®é t k = 36°C: t a = 30,82°C ; ϕ a = 67,8% R R R R R R - ë chÕ ®é t k = 38°C: t a = 30,80°C ; ϕ a = 71,9% R R R R R R - ë chÕ ®é t k = 40°C: t a = 31,90°C ; ϕ a = 67,3% R R R R R R - ë chÕ ®é t k = 44°C: t a = 31,16°C ; ϕ a = 69,9% R R R R R R - ¸p suÊt khÝ quyÓn: B = 0,98 bar ● Tèc ®é giã hÖ thèng sÊy: ω = 1,76 m/s R R Diện tích tiết diện vị trÝ ®o tèc ®é hƯ thèng sÊy: F = 0,480 m P ● DiƯn tÝch tiÕt diƯn cđa ống gió sau quạt dàn ngoài: F = 0,137 m P Phụ lục Phụ lục Hình ảnh thiết bị đo - hiển thị sử dụng luận văn Thiết bị đo - thị đa chức TESTO 400 (Đức) Đồng hồ đo áp suất hiển thị nhiệt độ, độ ẩm Phụ lục Thiết bị đo lưu lượng môi chất lạnh COLEPARMER (Mỹ) Các công tơ điện Phụ lục Thiết bị đo - hiển thị đa chức KIMO VT300 (Ph¸p) ... trình tính toán hiệu hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh 73 Chương 4: nghiên cứu thực nghiệm đánh giá hiệu làm việc hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh 76 4.1 Nghiên cứu thực nghiệm hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh. .. xảy hệ thống Việc thiết lập quan hệ tính toán phân tích hiệu hệ thống bơm nhiệt sấy lạnh thực theo phương pháp exergy Đà tiến hành nghiên cứu thực nghiệm xác định ảnh hưởng nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt. .. KHOA HÀ NỘI TRỊNH TRUNG DŨNG TÍNH TỐN, PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG BƠM NHIỆT SẤY LẠNH THEO PHƯƠNG PHÁP EXEGY LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN : TS.PHẠM