- Xác định kích thƣớc đầu 0 và kích thƣớc kết thúc QTS e (ứng với trạng thái cân bằng của VLS với TNS) Các giá trị này cũng tƣơng ứng với độ
8 Tiêu chuẩn Bio
5.2.5. Thực nghiệm đánh giá hả năng tiết kiệm năng lƣợng theo phƣơng án do chúng tôi đề xuất
Trong 1 chu kỳ (50 phút), đầu tiên vận hành HTS GT-01 ở chế độ A (bảng 4.3) sao cho nhiệt độ của TNS tăng dần ứng với thời điểm nhiệt lƣợng VLS hấp thụ là cực đại sau đó dần dần thải nhiệt ra khỏi hệ thống (với các phƣơng án vận hành các dàn trao đổi nhiệt từ B đến I nhƣ đã nêu ở bảng 4.3). Kết thúc 1 chu kỳ , HTS sẽ ngừng hoạt động để xả băng.
Đây là phƣơng án vận hành HTS GT-01 do chúng tôi kiến nghị nhằm đáp ứng khả năng thải nhiệt ra khỏi HTS một cách hợp l . Sau đây chúng tơi trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm theo phƣơng án này.
5.2.5. Thực nghiệm đánh giá hả năng tiết kiệm năng lƣợng theo phƣơng án do chúng tôi đề xuất tôi đề xuất
VLS đƣợc sử dụng để nghiên cứu đánh giá khả năng tiết kiệm năng lƣợng của HTS GT-01 ở đây tƣơng tự nhƣ các TN trên, đó là cà rốt lát mỏng 10 mm. Để đánh giá khả năng tiết kiệm năng lƣợng của GT-01 theo hƣớng đáp ứng động học QTS, chúng tôi đã tổ chức 02 chế độ thí nghiệm (mỗi chế độ thực hiện 3 lần) với cùng 1 khối lƣợng VLS ban đầu và cùng lƣợng ẩm tách ra khỏi VLS. Trong chế độ thí nghiệm 1 (TN1), HTS vận hành ở chế độ F tức cả 2 dàn BH, 2 dàn NT chính và 2 dàn NP cùng hoạt động, cứ 25 phút nghỉ 5 phút để xả băng. Đây cũng là TN ở chế độ F đã đƣợc giới thiệu ở trên và kết quả đƣợc tổng hợp trong PL6-5. Cách vận hành này đƣợc coi là sấy (cấp nhiệt) liên tục [5], đây cũng đƣợc hiểu là TN ở chế độ sấy phổ biến. Trong chế độ thí nghiệm 2 (TN2) thí nghiệm kiểm chứng khả năng tiết kiệm năng lƣợng do chúng tôi kiến nghị là cứ trong một chu kỳ 50 phút, HTS lần lƣợt hoạt động ở các chế độ A đến I (bảng 4.3), mỗi chế độ 5 phút, chạy hết các chế độ sẽ mất 45 phút và nghỉ 5 phút dừng máy để xả băng. Mục đích của TN2 là nhằm cấp nhiệt cho VLS một cách nhanh nhất, sau đó giảm dần lƣợng nhiệt này bằng cách thải ra ngồi mơi trƣờng từ từ thông qua các dàn NP. Kết quả của TN2 đƣợc cho trong phụ lục 7 và kết quả tổng hợp đƣợc giới thiệu ở bảng 5.11
Bảng 5.11. Kết quả thí nghiệm đánh giá hả năng tiết kiệm năng lượng
Đại lƣợng TN1 (PL6-5) TN2 (PL7)
Khối lƣợng VLS ban đầu G0, kgVLÂ 1 1
Khối lƣợng VLS cân bằng Ge, kgVLÂ 0,152 0,153
Độ chứa ẩm ban đầu M0, kg/kgVLK 6,30 6,30
Độ chứa ẩm cân bằng Me, kg/kgVLK 0,11 0,11
Nhiệt độ TB TNS tao
C 40,7 44,4
Độ ẩm tƣơng đối TB TNS a, % 48,6 55,7
Tốc độ TB TNS a, m/s 1,5 1,5
Thời gian sấy, phút 450 475
Lƣơng tách ẩm riêng SMER TB, kgâ/kWh 0,068 0,081
Độ tăng SMER, % so với TN1 - 19,1%
Độ tăng TGS, % so với TN1 - 5,6%
Kết quả thực nghiệm cho thấy, với TN2, khả năng tiết kiệm năng lƣợng theo phƣơng án sấy do chúng tôi đề xuất so với phƣơng án sấy thông thƣờng TN1 đạt tới 19,1% trong khi TGS chỉ tăng lên 5,6%. Về mặt TGS, kết quả này cũng phù hợp với nhận xét trong mục 5.1.1 khi đánh giá ảnh hƣởng của độ ẩm TNS đến TGS, cụ thể ở TN2 độ ẩm TNS đã tăng lên hơn so với TN1 là khoảng 14,6% và do đó TGS cũng tăng lên và bằng 5,6%.
Sự biến thiên nhiệt độ TB của TNS khi vào TBS trong thí nghiệm đƣợc chúng tơi thể hiện trên đồ thị hình 5.20.
Trên đồ thị hình 5.20 cho thấy, nhiệt độ TNS trong TN1 (cấp nhiệt liên tục) có sự dao động về nhiệt độ trong phạm vi khoảng 10oC trong khi nhiệt độ TNS của TN2 thay đổi zíc zắc theo chu kỳ thời gian với biên độ lớn hơn nhiều, khoảng 20oC. Sự thay đổi nhiệt độ này rất có lợi cho dịng ẩm dịch chuyển dễ dàng hơn từ trong lòng ra bề mặt VLS do hạn chế bớt đƣợc sự ảnh hƣởng của dòng nhiệt.
Mặt khác, có thể dễ dàng nhận thấy rằng ở một góc độ nào đó, biến thiên nhiệt độ TNS ở TN2 trong một chu kỳ (50 phút) ban đầu tăng lên giá trị cực đại, sau đó giảm dần. Và nhƣ vậy, có thể khẳng định, trong một chu kỳ 50 phút biến thiên nhiệt độ có sự tƣơng đồng với biến thiên nhiệt độ trong lý thuyết khi nghiên cứu động học QTS trong các tài liệu [1], [2], [12], [15]…
5.3. KẾT LUẬN CHƢƠNG 5
Nghiên cứu động học QTS bằng lý thuyết và thực nghiệm chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
1. Ảnh hƣởng của thông số nhiệt độ TNS đến QTS rất rõ ràng, trong phạm vi từ 30oC đến 45oC, nhiệt độ của TNS càng cao càng có lợi cho QTS cà rốt và nên chọn nhiệt độ 45oC để giảm TGS mà vẫn đảm bảo đƣợc độ ẩm cuối QTS và chất lƣợng.
2. Nhiệt độ của VLS trƣớc khi sấy, cụ thể là cà rốt trong khoảng từ 24oC đến 32oC không ảnh hƣởng nhiều đến TGS cũng nhƣ QTS, các giá trị nhiệt độ ban đầu này phụ thuộc vào điều kiện sơ chế, bảo quản trƣớc khi đƣa vào BS nên nó có thể lựa chọn sao cho phù hợp với điều kiện thực tế.
3. Độ ẩm ban đầu của VLS càng cao sẽ làm tốc độ thốt ẩm càng khơng ổn định và là một trong những nguyên nhân gây ra sự CN biến dạng càng lớn của VLS, đó là yếu tố bất lợi cho QTS. Tuy nhiên, độ ẩm ban đầu của VLS nhƣ các loại sản phẩm nông sản hay cà rốt phụ thuộc rất nhiều vào giống cây, mùa thu hoạch và chế độ sơ chế bảo quản…
4. Nhiệt độ tại bề mặt VLS nhƣ cà rốt có sự thay đổi nhanh nhất nhƣng cũng chỉ diễn ra ở giai đoạn rất ngắn đầu QTS. Sau đó nhiệt độ tại bề mặt và tại tâm sẽ có xu hƣớng thay đổi nhƣ nhau và giảm dần sự chênh lệch theo thời gian.
5. Đƣờng cong tốc độ sấy chỉ ra rằng đối với cà rốt có sự tồn tại của điểm tới hạn thứ hai và nó cũng chính là đặc trƣng của vật liệu keo xốp mao dẫn.
6. Thực nghiệm đã chứng minh đƣợc sự phù hợp của MHCN so với MHKCN về mặt quá trình cũng nhƣ động học QTS. Kết quả thực nghiệm đã cho thấy với
MHCN hệ số MAE = 10,5% trong khi MHKCN hệ số MAE = 18,2%. Trong cả hai trƣờng hợp hệ số RMSE so với thực nghiệm đều bằng 6%