การวิเคราะห์สมรรถนะปั๊มความร้อนทำงานร่วมกับสารดูดความชื้นชนิดแข็งในกระบวนการอบแห้ง
จุฑามาส ภควัตบริรักษ์
วิทยานิพนธ์ (วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต (สาขาวิชาวิศวกรรมพลังงาน)) มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 2546. 197 หน้า.
2546
บทคัดย่อ
ในการวิจัยได้สร้างชุดทดลองโดยใช้สารดูดความชื้นทำงานร่วมกับระบบปั๊มความร้อนเพื่อใช้กระบวนการอบบแห้ง ระบบปั๊มความร้อนที่ใช้เป็นระบบปั๊มความร้อนแบบอัดไอ ใช้สารทำงานคือ R-134 a ทำการความควบคุมความเร็วรอบการหมุนของคอมเพรสเซอร์อยู่ในช่วง 100-200 rpm. สภาวะอากาศที่เข้าสู่กระบวนการถูกควบคุมให้อยู่ในช่วง 20-40°Cความชื้นสัมพัทธ์ 50-80% ความเร็วลม 1-2 m/s ทำการศึกษาระบบที่มีโครงสร้าง 2 ลักษณะ คือ แบบ A และ แบบ B ในระบบแบบ A นั้น ไอน้ำไอน้ำจะถูกแยกออกจากอากาศโดยการกลั่นตัวที่อีวาปอเรเตอร์ จากนั้นจะได้อากาศเย็นไปรับอากาศร้อนที่คอนเดนเซอร์ จะได้อากาศที่เข้าห้องอบแห้งที่มีความชื้นต่ำ ในระบบแบบ B อากาศจากภายนอกจะได้รับความร้อนจากคอนเดนเซอร์และฮีทเตอร์เท่านั้นก่อนที่จะเข้าสู่ห้องอบแห้ง และอีวาปอเรเตอร์จะดึงความร้อนและลดความชื้นสัมพัทธ์จากอากาศร้อนที่ออกจากห้องอบแห้ง
พบว่า ผลจากแบบจำลองมีค่าได้ใกล้เคียงกับผลการทดลองอยู่ในช่วงไม่เกิน 10% จึงใช้แบบจำลองดังกล่าวในการทำนายการประหยักพลังงาน จากการวิจัยพบว่ามีการใส่สารดูดความชื้นทำงานร่วมกับปั๊มความร้อนในโครงสร้างแบบ B ที่ใช้ในการวิจัย ส่งผลให้สามารถใช้พบลังงานโดยรวมได้ต่ำลง โดยการสับเปลี่ยนสารดูดความชื้นทุกๆ 30 นาที จากการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ เมื่อใช้งานระบบที่เวลา 6,000 ชั่วโมง/ปี ที่อัตราอบแห้ง 1.5 kg/hr พบว่าสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้สูงสุด 18,000-25,000 บาท/ปี ค่าอัตราการคืนทุน (IRR) 78-114% ระยะเวลาคืนทุน 0.9-1.3 ปี