การศึกษาการระบายความร้อนให้กับคอมเพรสเซอร์ของปั๊มความร้อนเครื่องอบแห้งด้วยการฉีดสารทำความเย็นเหลว

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทำการศึกษาการระบายความร้อนของคอมเพรสเซอร์ในปั๊มความร้อนของเครื่องอบแห้งด้วยการฉีดสารทำความเย็นเข้าคอมเพรสเซอร์ การทดสอบทำได้โดย: 1)การเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 9 มิลลิเมตร และ 0.064 มิลลิเมตร ความยาว 300 มิลลิเมตร และ 2)เปลี่ยนความยาวท่อฉีดสารทำความเย็น 300 มิลลิเมตร 600 มิลลิเมตร และ 900 มิลลิเมตร ใช้ท่อทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.064 มิลลิเมตร โดยเปรียบเทียบผลกับเครื่องอบแห้งแบบปั๊มความร้อนที่ไม่ฉีดสารทำความเย็น วิเคราะห์เปรียบเทียบค่าอุณหภูมิทางออกของคอมเพรสเซอร์ตามมาตรฐาน IEC85 ค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะ (COP) และกระแสไฟฟ้าที่ป้อนให้แก่คอมเพรสเซอร์ ในการทดลองใช้เครื่องอบแห้งแบบปั๊มความร้อนขนาด 12,000 บีทียูต่อชั่วโมง ห้องอบแห้งขนาด 2 เมตร x 2 เมตร x 2 เมตร ใช้สารทำความเย็น R-22 และ R-290 ควบคุมสภาวะในการอบแห้งที่อุณหภูมิ 40 – 60 องศาเซลเซียล ความเร็วลมในการอบแห้งคงที่ 1.5 เมตร/วินาที ความเร็วถาดหมุนคงที่ 6 รอบต่อนาที ใช้ข้าวเปลือกความชื้นเริ่มต้น 18 %db. -25 %db. เป็นวัสดุในการทดลองครั้งละ 100 กิโลกรัม ผลการศึกษาทั้งสารทำความเย็น R-22 และ R-290 พบว่าท่อฉีดสารทำความเย็นขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.064 มิลลิเมตร จะมีอุณหภูมิทางออกคอมเพรสเซอร์ต่ำกว่าท่อขนาด 9 มิลลิเมตร ค่า สัมประสิทธิ์สมรรถนะเพิ่มขึ้นร้อยละ 14.3 กระแสไฟฟ้าที่ให้กับคอมเพรสเซอร์ลดลงร้อยละ 9.89 และผลจากการเปลี่ยนความยาวท่อฉีดสารทำความเย็น พบว่าค่าอุณหภูมิทางออกคอมเพรสเซอร์ ค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะ และกระแสไฟฟ้าที่ให้กับคอมเพรสเซอร์มีค่าแตกต่างน้อย ที่ความยาว 300 มิลลิเมตร สามารถระบายความร้อนได้ดีกว่า 600 มิลลิเมตร และ 900 มิลลิเมตรตามลำดับ ดังนั้นในการระบายความร้อนให้กับคอมเพรสเซอร์ของปั๊มความร้อน ควรใช้ท่อฉีดสารทำความเย็นที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.064 มิลลิเมตรและความยาว 300 มิลลิเมตร จะสามารถระบายความร้อนได้ตามมาตรฐาน IEC85 ซึ่งจะสามารถช่วยยืดอายุการทำงานของคอมเพรสเซอร์ได้นานขึ้น

The objective of this research was to study on the cooling system for heat-pump compressor of dryer using the refrigerant injected into the compressor. The test conditions were: 1) with the fixed length of 300 mm, the diameter of copper tube were 9 and 0.064 mm. and 2) with the fixed diameter of 0.064 mm, the length of copper tube were 300, 600 and 900 mm. Then, the comparison of the results between the heat-pump dryer with injected refrigerant and the heat-pump dryer without injected refrigerant was performed. The comparative analysis of the outlet temperature of the compressor under IEC85 standard, Coefficient of Performance (COP) and Electricity entering to the compressor was also performed. The following conditions were used in the experiments: a heat-pump dryer with 12,000 BTU/h, 2 m x 2 m x 2 m of room dried, R-22 and R-290 for refrigerants, controlled condition for drying were 40-60 degree Celsius (Degree Celsius), 1.5 m/s of wind speed, 6 rpm for the tray rotated speed, initial moisture content was 18 % db to 25 % db of paddy rice for used in the experiment of 100 kg per batch. The result of R-22 and R-290 for refrigerants was found that the 0.064 mm diameter of refrigerant injection tube had the lower outlet temperature of compressor than those of the 9 mm diameter and the coefficient of performance increased up to 14.3 %, the electricity entering to the compressor was reduced to 9.89 %. On the other hand, the result of changing the length of refrigerant injection tube with 300 length gave the better outlet temperature of the compressor, Coefficient of Performance and Electricity entering to the compressor compared to those length of 600 and 900 mm respectively. Thus the cooling for heat pump compressor should be used the refrigerant injection tube with 0.064 mm in diameter and 300 mm in length in order to reduce the heat losses under IEC85 standard which can be extended the functionality of the compressor for a longer time.