การส่งเสริมค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะเครื่องผลิตน้ำแข็งหลอดด้วยเครื่องทำน้ำเย็นแบบระบายความร้อน
คำสำคัญ:
รอบการผลิต, การผลิตน้ำแข็งหลอด, เครื่องทำน้ำเย็น, ระบบให้ความเย็นล่วงหน้าบทคัดย่อ
การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์สมรรถนะ (Coefficient of performance, COP) ของเครื่องผลิตน้ำแข็งหลอด โดยใช้เครื่องทำน้ำเย็นเชิงพาณิชย์และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นในการลดอุณหภูมิน้ำป้อน การวิจัยทำโดยพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับการทำนายการลดอุณหภูมิเบื้องต้น เมื่อเปรียบเทียบผลทดสอบกับการจำลองทางคณิตศาสตร์แล้วมีค่าใกล้เคียงกัน แสดงให้เห็นว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สามารถใช้ทำนายผลสมรรถนะทางความร้อนได้ดี โดยรูปแบบการไหลแบบน้ำป้อนไหลวนให้ค่าประสิทธิผลการถ่ายเทความร้อน ( ) สูงกว่าแบบน้ำป้อนไหลผ่านที่จำนวนหน่วยของการถ่ายเท (NTU) ที่เท่ากันในทุกๆ อัตราส่วนการไหลของน้ำป้อนต่อน้ำเย็น เมื่อนำระบบให้ความเย็นล่วงหน้ามาทดสอบร่วมกับเครื่องผลิตน้ำแข็งหลอดแล้ว พบว่า ที่เครื่องผลิตน้ำแข็งหลอดขนาด 50 ton/day เมื่อ ระบบทำอุณหภูมิน้ำป้อนที่ 12°C โดยที่ไม่ทำให้อุณหภูมิน้ำกลับเข้าเครื่องทำน้ำเย็นเกินกว่าค่ากำหนดของเครื่องผลิตน้ำเย็นโดยทั่วไปที่ 12.78 แล้ว°C สามารถลดเวลาการทำงานในหนึ่งรอบการผลิตได้ 9.1 นาที, ลดการใช้พลังงานไฟฟ้ารวมได้ 7.47 kW·h, COP เพิ่มขึ้นจาก 1.89 เป็น 2.48 จากระบบการผลิตเดิม แบบจำลองนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการทำงานแบบรอบการผลิตที่ต้องการแลกเปลี่ยนพลังงานล่วงหน้าได้
References
A. Thongdee and A. Chinsuwan, “An optimization of the components and operating conditions of a pre-cooling system for tubular ice making machines,” Energy Procedia, vol. 157, pp. 602–610, 2019, doi: 10.1016/j.egypro.2018.11.225.
S. Nakornsri, R. Suntivalakorn and K. Thanutwutthigorn, “Performance improvement of tubular-ice making machine by reducing the feed water temperature with shell and tube heat exchanger,” Applied Mechanics and Materials, vol. 564, pp. 298–303, 2014, doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.564.298.
C. Tangthieng “A Numerical Study for Improvement of a Tubular-Ice Making Process by Employing the External Fins on an Ice-Making Tube,” presented at the 21th Conference of Mechanical Engineering Network of Thailand, Chonburi, Thailand, Oct. 17–19, 2007, pp. 259–266.
N. Pannucharoenwong, S. Saeng-Uthai, P. Promteerawong, C. Benjapiyaporn, S. Theerakulphisut and J. Benjapiyaporn, “Experiment to enhance the efficiency of tubular ice production machine using the installation of wavy fin on ice making tube,” Materials Today: Proceedings, vol. 4, no. 5, pp. 6296–6305, 2017, doi: 10.1016/j.matpr.2017.06.130.
N. Kayansayan and M. Ali Acar, “Ice formation around a finned-tube heat exchanger for cold thermal energy storage,” International Journal of Thermal Sciences, vol. 45, no. 4, pp. 405–418, 2006, doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2005.05.009.
C. Kandilli and A. Koclu, “Assessment of the optimum operation conditions of a plate heat exchanger for waste heat recovery in textile industry,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, no. 9, pp. 4424–4431, 2011, doi:10.1016/j.rser.2011.07.110.
D. Lee and C. Kang, “A study on development of the thermal storage type plate heat exchanger including PCM layer,” Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 33, pp. 6085–6093, 2019, doi: 10.1007/s12206-019-1152-x.
R. M. Saeed, J. P. Schlegel, R. Sawafta and V. Kalra, “Plate type heat exchanger for thermal energy storage and load shifting using phase change material,” Energy Conversion and Management, vol. 181, pp. 120–132, 2019, doi: 10.1016/j.enconman.2018.12.013.
H. Ma, L. Yin, X. Shen, W. Lu, Y. Sun, Y. Zhang and N. Deng, “Experimental study on heat pipe assisted heat exchanger used for industrial waste heat recovery,” Applied Energy, vol. 169, pp. 177–186, 2016, doi:10.1016/j.apenergy.2016.02.012.
N. H. S. Tay, M. Belusko, and F. Bruno, “An effectiveness-NTU technique for characterising tube-in-tank phase change thermal energy storage systems,” Applied Energy, vol. 91, no. 1, pp. 309–319, 2012, doi:10.1016/j.apenergy.2011.09.039.
W. S. Janna and R. P. Chhabra, “Plate and Frame and Cross Flow Heat Exchangers,” in Design of Fluid Thermal Systems, 4th ed., Stamford, CT: Cengage Learning, 2015, ch. 10, sec. 3, pp.529–532.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2023 คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของคณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง
ข้อความที่ปรากฏในบทความแต่ละเรื่องในวารสารวิชาการเล่มนี้เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่านไม่เกี่ยวข้องกับสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง และคณาจารย์ท่านอื่นๆในสถาบันฯ แต่อย่างใด ความรับผิดชอบองค์ประกอบทั้งหมดของบทความแต่ละเรื่องเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว