การนำอากาศร้อนมาใช้ใหม่ต่อสมรรถนะระบบปั๊มความร้อนรังสีอาทิตย์เสริมด้วยเรือนกระจกในการอบแห้งผลิตภัณฑ์ทางทะเล

ผู้แต่ง

  • จารุวัฒน์ เจริญจิต สาขาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย
  • สิทธิพร บุญญานุวัตร์ สาขาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย

คำสำคัญ:

ปั๊มความร้อน, ระบบอบแห้ง, เรือนกระจก, การนำกลับ, ผลิตภัณฑ์ทางทะเล

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ศึกษานำอากาศร้อนมาใช้ใหม่ต่อสมรรถนะระบบปั๊มความร้อนรังสีอาทิตย์เสริมด้วยเรือนกระจกในการอบแห้งผลิตภัณฑ์ทางทะเล โดยใช้เรือนกระจกเป็นส่วนสร้างความร้อนให้กับปั๊มความร้อนโดยศึกษาการหมุนวนอากาศมาใช้ในระบบอบแห้ง 2 กรณี คือระบบเปิด (case 1) อากาศภายนอกเข้าสู่ห้องอบแห้งผ่านคอนเดนเซอร์และระบายสู่ภายนอกทั้งหมด เทียบกับระบบผสม (case 2) นำอากาศร้อนระบายออกจากห้องอบแห้งส่วนหนึ่งมาใช้ใหม่ร่วมกับอากาศภายนอก ที่สภาวะเดียวกัน โดยใช้ปลาทูแขกสดผ่าหลัง 10 kg ที่มีความชื้นเริ่มต้นประมาณ 308 (%d.b.) เป็นผลิตภัณฑ์ทดสอบ จากการทดลองพบว่า กรณีระบบผสมมีสมรรถนะการอบแห้งสูงกว่าระบบเปิด โดยสามารถอบแห้งเหลือความชื้นเฉลี่ยประมาณ 161.55 (%d.b.) ที่ค่าความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ (SEC) เท่ากับ 3.763 kWh/kg ค่าความสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าจำเพาะ (SEEC) เท่ากับ 1.375 kWh/kg และอัตราส่วนประสิทธิภาพทางพลังงาน (EER) เท่ากับ 4.792 ตามลำดับ โดยการนำอากาศร้อนระบายออกจากห้องอบแห้ง ส่งผลกระทบเชิงบวกต่อสมรรถนะการอบแห้ง ในแง่ของการนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่โดยตรงผ่านการหมุนวนกลับเข้าสู่ระบบ และโดยทางอ้อมผ่านการดึงความร้อนจากระบบปั๊มความร้อน เป็นการลดความชื้นออกจากอากาศก่อนเข้าห้องอบแห้ง โดยทั้ง 2 กรณีศึกษาผลิตภัณฑ์มีลักษณะทางกายภาพเป็นไปตามลักษณะปลาแดดเดียว เมื่อเปรียบเทียบกับการตากแบบธรรมชาติ

References

Smith, C.A., Belles, R.D. and Simon, A.J. (2007), “Estimated International Energy Flows 2007”, Lawrence Livermore National Lab, URL: http://flowcharts.llnl.gov (Livermore, 2011)

Fudholi, A., Sopian, K., Ruslan, H.M., Alghoul, M.A. and Sulaiman M.Y. (2010). Review of solar dryers for agricultural and marine products. Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 14(1), January 2010, pp.1–30.

Roonprasang, N., Namprakai, P. and Pratinthong, N. (2006). Mathematical model and Optimum sizing for a Solar Banana dryer Combined with Parabolic Trough and Phase Change Energy Storage System in Thailand. KKU Engineering Journal, vol. 33(5), September-October 2006, pp. 495–510. Thai.

Gil, A., Medrano, M., Martorell, I., La.zaro, A., Dolado, P., Zalba, B. and Cabeza, L.F. (2010). State of the art on high temperature thermal energy storage for power generation.Part1-concepts, materials and modellization. Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 14(1), January 2010, pp.31–55.

Barlev, D., Vidu, R. and Stroeve, P. (2011). Review Innovation in concentrated solar power, Solar Energy Materials & Solar Cells, vol. 95(10), October 2011, pp. 2703–2725.

Daghigh, R., Ruslan, M.H., Sulaiman, M.Y. and Sopian, K. (2010). Review of solar assisted heat pump drying systems for agricultural and marine products. Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 14(9), December 2010, pp. 2564–2579.

Kara, O., Ulgen, K. and Hepbasli, A. (2008). Exergetic assessment of direct-expansion solar assisted heat pump systems: review and modeling. Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 12(5), June 2008, pp. 1383–1401.

Chaturvedi, S.K. and Shen, J.Y. (1984). Thermal performance of a direct expansion solar assisted heat pump. Solar Energy, vol. 33(2), 1984, pp. 155–162.

Morrison, G.L. (1994). Simulation of packaged solar heat-pump water heaters. Solar Energy, vol. 53(3), September 1994, pp. 249–257.

Kuang, Y.H., Wang, R.Z. and Yu, L.Q. (2003). Experimental study on solar assisted heat pump system for heat supply. Energy Conversion and Management, vol. 44(7), May 2003, pp.1089–1098.

Prasertsan, S., Sean-saby, P. and Prateepchaikul, G. (1997). Heat pump dryer. Part 3: expriment verification of the simulation. International Journal of Energy Research, vol. 21, June 1997; 1–20.

Soponronnarit, S., Nathakaranakule, A., Wetchacama, S., Swasdisevi, T. and Rukprang, P. (1998). Fruit drying using heat pump. International Energy Journal, vol. 20(1), June 1998, pp.39–53.

Strommen, I., Eikevik, T.M. and Odilio, A.F. (1999). Optimum design and enhanced performance of heat pump dryers, paper presented in Abudullah K, Tamaunan AH, Maujumdar AS, editors. Proceedings of the first Asian-Australian drying conference, Bali, Indonesia.

Kohayakawa, M.N., Silveria-Junior, V. and Telis-Romero, J. (2004). Drying of mango slices using heat pump dryer, paper presented in Proceedings of the 14th international drying symposium; 2004, Sao Paulo City, Brazil.

Arason, S. (2003). The Drying of Fish and Utilization of Geothermal Energy – The Icelandic Experience, paper presented in International Geothermal Conference; 2003, Reykjavik, Iceland.

Piga, A., Del Caro, A. and Corda, G. (2003). Influence of drying parameters on polyphenols and antioxidant activity. Journal of Agriculture and Food Chemistry, vol. 51(12), June 2003, pp.3675–3681.

Lewicki, P.P. (2006). Design of hot air drying for better foods. Trends in Food Science and Technology, vol. 17(4), April 2006, pp.153–163.

Jareanjit, J. (2012). A Solar Dryer Technology and Its Development, KKU Res. J, vol. 17(1), January-February 2012, pp.110-124. (In Thai).

Sharma, S.J., Sharma, V.K., Ranjana, J.H.A. and Ray, R.A. (1990). Evaluation of the performance of a cabinet type solar dryer. Energy Conversion & Management, vol. 30(2), 1990, pp.75–80.

Minka, C.J. (1986). Potential improvement to traditional solar crop drying in Cameroon: research and development solar drying in Africa, paper presented in Proceedings of a Workshop held in Dakar, Senegal.

Jareanjit J, Boonyanuwat S. Naemsai T. (2014). Experimental Study on Thermal Potential and Energy consumption of Solar Greenhouse Dryer Combined with Heat Pump, paper presented in the 28th Conference of the Mechanical Engineering Network of Thailand (ME-NETT 28); khonkaen, Thailand. (In Thai).

Jareanjit J, Boonyanuwat S. (2019). Developed a prototype of Solar Heat Pump systems with greenhouse assisted for drying marine products, paper presented in the Conference of the 18th CMU Annual Conference on Heat & Mass Transfer; Krabi, Thailand. (In Thai).

Jareanjit, J., Jeentada, W. and Naemsai T. (2014). Effect of Moisture Ventilation and Multi-drying Shelf on Drying Performance of Round scads (Decapterus maraudsi, Temminck & Schlegel). KKU Res. J., vol. 19(2), pp. 320-332. (In Thai).

Naemsai, T., Jareanjit, J. and Thongkaew, K. (2019). Experimental investigation of solar assisted heat pump dryer with heat recovery for the drying of chili peppers. J. Food Process Eng., vol. 42 (6), pp. 1–10.

Koşan, M., Demirtaş, M., Aktaş, M. and Dişli, E. (2020). Performance analyses of sustainable PV/T assisted heat pump drying system. Solar Energy, vol. 199, pp. 657–672.

Singh, A., Sarkar, J. and Sahoo, R.R. (2020). Experimentation on solar-assisted heat pump dryer: Thermodynamic, economic and exergoeconomic assessments. Solar Energy, vol. 208, pp.150–159

Downloads

เผยแพร่แล้ว

2021-08-31