Application of heat pumps in adiabatic dryers. Part II. Experimental optimisation

• Autorzy: Żyłła R. , Strumiłło C.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie pomp ciepła w procesie suszenia adiabatycznego. Część II. Optymalizacja doświadczalna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Part II of this paper describes experimental optimisation of the operation of a vapour compression heat pump in a drying system. The experimental set-up was designed in order to investigate different possibilities of controlling the heat pump connected to a chamber simulating an adiabatic dryer. The results of experiments carried out in the vapour compression heat pump-drying chamber system are discussed.

PL

Suszenie konwekcyjne jest jedną z bardziej energochłonnych operacji, dlatego optymalizacja energetyczna jest przedmiotem ciągłych badań. Teorię działania pompy ciepła w układzie suszarniczym przedstawiono w części I tej pracy. W części II opisano budowę i eksperymenty wykonane z użyciem sprężarkowej pompy ciepła połączonej z komorą symulującą suszarkę adiabatyczną. Jako miarę efektywności energetycznej suszarniczej pompy ciepła wybrano jednostkowe zużycie energii na odparowanie wilgoci (SEC, MJ/kg H[2]O). W wyniku doświadczeń wykazano istnienie optymalnych parametrów procesu, dla których uzyskuje się minimum zużycia energii (SEC). Wyniki pokazano jako zależność SEC od różnicy temperatury punktu rosy powietrza osuszanego i temperatury parowania czynnika chłodniczego. Pokazano, że SEC zależy od efektywności pompy ciepła COP oraz od stosunku zmian entalpii do zmian wilgotności powietrza płynącego przez parownik.Określono także zakres temperatury, w jakim badana pompa ciepła może pracowaćefektywnie. Stwierdzono, że suszarnicza pompa ciepła może pracować efektywniej od konwekcyjnej suszarki adiabatycznej w temperaturze powietrza wilgotnego uchodzącego z suszarki 50 stopni C dla wilgotności względnej powyżej 60%. Mniejsze jednostkowe zużycie energii i efektywniejsze wykraplanie wilgoci uzyskuje się, gdy przepływ powietrza przez skraplacz jest kilkakrotnie większy niż przez parownik. Z danych doświadczalnych wynika, że dla wysokotemperaturowych suszarniczych pomp ciepła oprócz efektywności pompy ciepła COP, także dobra izolacja oraz szczelność układu suszarniczego mają zasadniczy wpływ na jednostkowe zużycie energii SEC. Do tej pory suszarnicze pompy ciepła pracowały efektywnie na przykład w komorach do suszenia drewna, gdzie nieszczelności mogły być wyeliminowane, a pompa ciepła pracowała w sposób ciągły i pod nominalnym obciążeniem.

Słowa kluczowe

EN

adiabatic dryer; drying; heat pump

PL

pompa ciepła; suszarka adiabatyczna; suszenie

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 23, z. 1
• Strony: 39--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Żyłła R.

• Department of Heat and Mass Transfer, Faculty of proces and Environmental Engineering, Technical University of Łódź

autor

Strumiłło C.

• Department of Heat and Mass Transfer, Faculty of proces and Environmental Engineering, Technical University of Łódź

Bibliografia

• [1] ŻYLLA R., STRUMILLO C, Application of heat pumps in adiabatic dryers. Part I. Mathematical models, Chem. Proc. Eng., 2000, 21, 231-250.
• [2] ŻYLLA R., Application of heat pumps in drying process (in Polish), PhD Thesis, Technical University of Lodz, 1998.
• [3] GOGOUN A.A., Drying of air by refrigerating machines (in Russian), Gosud. Izd. Torg. Literal., Moscow, 1962.
• [4] CARRINGTON C.G., BANNISTER P., An empirical model for a heat pump dehumidifier. Int. J. Energy Res., 1996, 20, 853-869.
• [5] STR0MMEN I., ALVES-FILHO O., EIKEVIK T., Developments of heat pump drying technology. Proceedings of the 1st Nordic Drying Conference, Trondheim, Norway, June 27-29, 2001. CD, ISBN 82-594-2073-2.