Nghiên cứu xác định cấu trúc hợp lý của thiết bị bốc hơi tiết kiệm

LUẬN VĂN THẠC SĨ
MỤC LỤC
KÝ HIỆU SỬ DỤNG ........................................................................................... 4
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................... 10
CHƢƠNG 1 ........................................................................................................ 12
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN, XÁC ĐỊNH ĐỀ TÀI .................................... 12
1.1. Tổng quan về bơm nhiệt hút ẩm sấy lạnh ............................................. 12
1.1.1. Tổng quan về bơm nhiệt. ...................................................................... 12
1.1.2. Bơm nhiệt hút ẩm và sấy lạnh. ............................................................... 14
1.1.3. Bơm nhiệt – Thiết bị nhiệt - lạnh tiết kiệm năng lượng nhất................. 16
1.2. Tình hình nghiên cứu bơm nhiệt trên thế giới và trong nƣớc............... 18
1.2.1. Tình hình nghiên cứu bơm nhiệt trên thế giới: ...................................... 19
1.2.2. Hệ thống sấy lạnh. .................................................................................. 20
1.2.3. Ứng dụng bơm nhiệt ở Việt Nam: ......................................................... 26
1.2.4. Nhận xét: ................................................................................................ 36
1.3. Xác đình đề tài. .......................................................................................... 37
1.3.1. Tên đề tài nghiên cứu: ............................................................................ 37
1.3.2. Mục đích nghiên cứu: ............................................................................ 37
1.3.3. Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu: ................................ 38
1.4. Kết luận chƣơng 1: ..................................................................................... 38
CHƢƠNG 2 ........................................................................................................ 39
BƠM NHIỆT HÚT ẨM VÀ SẤY LẠNH ........................................................ 39
2.1. Nhu cầu sấy lạnh và hút ẩm. ..................................................................... 39
2.2. Các phƣơng pháp hút ẩm và sấy lạnh. ..................................................... 41
2.2.1. Các phương pháp hút ẩm: ...................................................................... 41
2.2.2. Các phương pháp sấy lạnh ..................................................................... 48
2.3. Đặc điểm trao đổi nhiệt và trao đổ chất trong Bơm nhiệt hút ẩm/ sấy
lạnh: .................................................................................................................... 53
2.3.1. Thế sấy và các phương pháp sấy............................................................ 53
2.3.2. Các phương pháp sấy lạnh: .................................................................... 55
2.3.3. Quá trình làm lạnh làm khô không khí. ................................................. 56

2.4. Quá trình truyền nhiệt và tổn thất không thuận nghịch trong dàn bay
hơi tách ẩm:........................................................................................................ 63
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 1


LUẬN VĂN THẠC SĨ
2.5. Kết luận chƣơng 2: ..................................................................................... 65
CHƢƠNG 3 ........................................................................................................ 66
PHƢƠNG PHÁP NHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH ......................................... 66
NHIỆT ĐỘNG CÁC QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG........................................ 66
CỦA BƠM NHIỆT HÚT ẨM / SẤY LẠNH ................................................... 66
3.1. Các phƣơng pháp đánh giá hiệu quả các quá trình và thiết bị nhiệt
lạnh...................................................................................................................... 66
3.1.1. Phương pháp cân bằng năng lượng: ....................................................... 66
3.1.2. Phương pháp entropy: ............................................................................ 67
3.1.3. Phương pháp Exergy: ............................................................................. 68
3.2. Sự phát triển của phƣơng pháp Exergy. .................................................. 68
3.2.1. Khái niệm Exergy: ................................................................................. 68
3.2.2. Các dạng biểu hiện của Exergy:............................................................. 71
3.2.3. Đặc trưng của phương pháp Exergy: ..................................................... 77
3.3. Phƣơng pháp Exergy nghiên cứu các quá trình nhiệt – lạnh................. 82
3.3.1. Quá trình truyền nhiệt: ........................................................................... 82
3.3.2. Quá trình ma sát: .................................................................................... 82
3.3.3. Thiết bị trao đổi nhiệt: ............................................................................ 82
3.4. Đặc điểm phân tích Exergy của máy lạnh và bơm nhiệt hút ẩm sấy
lạnh...................................................................................................................... 87
3.5. Kết luận chƣơng 3: ..................................................................................... 93
CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG ........................................................ 95

4.1. Nghiên cứu xác định hiệu quả của bơm nhiệt sấy lạnh, hút ẩm: ........... 95
4.2. Phƣơng pháp năng lƣợng: ......................................................................... 96
4.2.1. Các công suất tiêu thụ: .......................................................................... 97
4.2.2. Các công suất nhiệt nhận vào từ khí quyển: ......................................... 97
4.2.3. Tổn thất năng lượng: ............................................................................. 97
4.2.4. Công suất nhiệt của mạng gia nhiệt không khí: .................................... 98
4.2.5. Hiệu quả của hệ thống:........................................................................... 98
4.3. Phƣơng pháp exergy: ................................................................................. 98
4.3.1. Các công suất nhiệt tinh: ........................................................................ 99
4.3.2. Các tổn thất exergy: ............................................................................... 99
4.3.3.Công suất nhiệt tinh cung cấp: .............................................................. 100
4.3.4. Hiệu suất exergy hệ thống:................................................................... 100
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 2


LUẬN VĂN THẠC SĨ
4.4. Xác định cấu trúc hợp lý của thiết bị bốc hơi tiết kiệm năng lƣợng
trong bơm nhiệt sấy lạnh và hút ẩm .............................................................. 101
4.4.1. Phân tích, tính toán Exergy của thiết bị bốc hơi trong hệ thống chỉ sử
dụng 01 thiết bị bốc hơi ................................................................................. 101
4.4.2. Xác định Exergy của các thiết bị bốc hơi trong hệ thống sử dụng 04
thiết bị bốc hơi nối tiếp nhau.......................................................................... 104
4.5. Tính quy đổi Qo để xác định việc chia dàn lạnh vẫn đảm bảo năng suất
lạnh của hệ thống ............................................................................................. 105
4.5.1. Xác định tỷ số nén của các máy ......................................................... 106
4.5.2. Xác định năng suất lạnh riêng của các máy ......................................... 107
4.5.3. Xác định lưu lượng môi chất lạnh........................................................ 108
4.5.4. Xác định tổng năng suất của hệ thống. ................................................ 113

4.6. Kết luận chƣơng 4 .................................................................................... 117
CHƢƠNG 5 ...................................................................................................... 119
NHẬN XÉT KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ........................................... 119
5.1. Nhận xét kết luận. ..................................................................................... 119
5.2. Khuyến nghị. ............................................................................................. 120
TÀI LIỆU THAM KHẢO: ............................................................................. 122
PHỤ LỤC TÍNH TOÁN BẰNG PHẦN MỀM EES: .................................. 122

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 3


LUẬN VĂN THẠC SĨ
KÝ HIỆU SỬ DỤNG
Q

- Nhiệt lượng / công suất nhiệt, kJ/kW

Q0

- Công suất lạnh, kW

L,I

- Công/ công riêng, kJ/ kJ/kg

E

- Exergy / công suất exergy, kJ/ kW

A

- Anergy/ tổn thất exergy, kJ/kW

,π

- Tổn thất exergy/suất tổn thất exergy, kJ/ kJ/kg

W

- Năng lượng biến đổi / công suất biến đổi, kJ

U,u

- Nội năng/nội năng riêng, kJ/ kJ/kg

Ue

- Năng lượng hiệu dụng, kJ

H,h

- Entanpy,entanpy riêng, kJ/ kJ/kg

J,j

- Năng lượng hiệu dụng toàn phần hệ kín, suất năng lượng
Tinh, kJ/ kJ/kg

K,k

- Entanpy hiệu dụng/ entanpy tinh, kJ/ kJ/kg

Ew, Ew

- Công biến đổi tinh/ công suất biến đổi tinh, kJ/ kW

R

- Năng lượng tổn hao do ma sát thành nhiệt, kJ

θ

- Dữ kiện nhiệt độ Carno.

φ

- Entanpy tự do, kJ

η

- Hiệu suất nhiệt, %

ηe

- Hiệu suất exergy. %

M

- Kối lượng / lưu lượng khối lượng môi chất, m3/ m3/s
- Thời gian, s

S,s

- Entopy/entropy riêng, kJ/K/ kJ/kgK

LKT,lKT

-Công kỹ thuật/công kỹ thuật riêng, kJ/ kJ/kg

ε

- Hệ số lạnh.

C

- Nhiệt dung/ vốn, kJ/kgK/ VNĐ

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 4


LUẬN VĂN THẠC SĨ
C1

- Giá một đơn vị exergy vào 1 kW, VNĐ/kW

Cn

- Giá một đơn vị exergy nhận từ hệ thống, VNĐ/kW

Cvh

- Chi phí vận hành, VNĐ
- Hiệu quả kinh tế - kỹ thuật tổng hợp.

Chỉ số dƣới
r

- Ra.

v

- Vào.

a

- Môi trường.

1

- Trạng thái đầu.

2

- Trạng thái cuối.

Q,q

- Nhiệt/ nhiệt riêng

W

- Năng lượng biến đổi

e

- exergy, công.

i

- Nguồn có nhiệt độ Ti.

j

- Tiết diện vuông góc j.

t

- Toàn phần.

K

- Máy K..

Chỉ số trên
+

- Nhận vào.

-

- Đi ra.

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 5


LUẬN VĂN THẠC SĨ

DANH MỤC BẢNG BIỂU

STT

Nội dung

1 Bảng 1.1
2 Bảng 1.2

Danh mục bảng biểu

Ghi chú

Hiệu quả năng lượng của thiết bị sấy
bơm nhiệt HPD dùng để sấy gỗ
Đặc tính sấy NSTP ở các công trình
nghiên cứu khác nhau

Quá trình giảm ẩm của vật liệu sấy đối

3 Bảng 1.3

với các chế độ sấy có tốc độ gió khác
nhau

4 Bảng 4.1
5 Bảng 4.2
6 Bảng 4.3
7 Bảng 4.4

Các thông số tính toán của hệ thống
máy lạnh
công suất điện tiêu thụ của các máy
lạnh
Kết quả tính toán công suất của máy
lạnh
Các thông số trên đường bão hòa x = 0
và x = 1

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 6


LUẬN VĂN THẠC SĨ
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
STT

Nội dung

1

Hình 1.1

2

Hình 1.2

3

Hình 1.3

4

Hình 1.4

Danh mục hình vẽ, đồ thị

Ghi chú

Quan hệ bơm nhiệt, máy lạnh và môi
trường.
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt
Sơ đồ hệ thống sấy gỗ bằng thiết bị bơm
nhiệt
Hệ thống sấy bơm nhiệt kiểu liên tục
Hệ thống có đường hồi trực tiếp cho thiết

5

Hình 1.5

bị sấy bơm nhiệt để điều khiển mầu sắc
của sản phẩm

6

Hình 1.6

7

Hình 1.7

8

Hình 1.8

9

Hình 1.9

10

Hình 1.10

11

Hình 1.11

12

Hình 1.12

13

Hình 2.1

14

Hình 2.2

15

Hình 2.3

16

Hình 2.4

Sơ đồ hệ thống sấy bơm nhiệt có hỗ trợ
thiết bị hồng ngoại
Sơ đồ hệ thống dùng sóng điện từ hỗ trợ
hệ thống sấy bơm nhiệt
Sơ đồ hệ thống dùng năng lượng mặt trời
hỗ trợ hệ thống sấy bơm nhiệt
Sơ đồ cấu tạo thiếu bị sấy lạnh và khử ẩm
Sơ đồ hệ thống sấy lạnh kiểu Module
tại nhà máy thực phẩm Việt Trì

Máy hút ẩm và sấy lạnh BK – BSH 18A
Thiết bị xử lý không khí của
Máy hút ẩm và sấy lạnh BK – BSH 18A
Quá trình xử lý không khí trong máy
ĐHKK
Quá trình ĐHKK-khử ẩm trên đồ thị I-d
Quá trình khử ẩm không khí 1-2 bằng hóa
chất
Sơ đồ hút ẩm bằng chất hấp phụ không
dùng máy lạnh

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 7


LUẬN VĂN THẠC SĨ
STT

Nội dung

Danh mục hình vẽ, đồ thị

Ghi chú

Sơ đồ hút ẩm bằng máy bài ẩm sử dụng

17

Hình 2.5

18

Hình 2.6

19

Hình 2.7

20

Hình 2.8

21

Hình 2.9

22

Hình 2.10

Quá trình xử lý không khí trên đồ thị H-d

23

Hình 2.11

Quá trình làm lạnh làm khô không khí

24

Hình 2.12

25

Hình 2.13

26

Hình 2.14

27

Hình 2.15

Tổn thất T của quá trình truyền nhiệt.

28

Hình 3.1

Eq và Aq khi nhiệt độ cấp nhiệt thay đổi

29

Hình 3.2

Chu trình Carno với eq và aq

30

Hình 3.3

E, Q của chu trình ngược chiều

31

Hình 3.4

Quan hệ θ = f (T)

32

Hình 3.5

Quan hệ của E, A với nhiệt độ

máy lạnh
Máy hút ẩm thông dụng dùng cho gia
đình
Quá trình xử lý không khí trong bơm
nhiệt hút ẩm thông dụng
Cấu tạo của bơm nhiệt hút ẩm đơn giản
Sự thay đổi trạng thái của nước trong đồ
thị p-t

Quá trình làm nóng đẳng nhiệt dung ẩm
không khí trong bơm nhiệt
Quá trình hấp thụ ẩm của dòng khí trong
buồng sấy

Sơ đồ tái tuần hoàn không khí lạnh cho hệ
thống sấy lạnh

Sự biến đổi của θ và công nhiệt tĩnh Eq
33

Hình 3.6

phụ thuộc vào T của nguồn nhiệt và nhiệt
độ khí quyển Ta

34

Hình 3.7

35

Hình 3.8

Thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt
Cơ chế xuống cấp của năng lượng trong
thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng.

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 8


LUẬN VĂN THẠC SĨ

STT

Nội dung

Danh mục hình vẽ, đồ thị

Ghi chú

Cân bằng exergie (a) và cân bằng năng
36

Hình 3.9

lượng (b) của thiết bị trao đổi nhiệt không
đoạn nhiệt

37

Hình 3.10

Quá trình làm lạnh đẳng áp trên đồ thị T-s

38

Hình 3.11

Sơ đồ cân bằng Exergy cuả hệ thống lạnh

39

Hình 3.12a

Sơ đồ nguyên lý máy lạnh một cấp

40

Hình 3.12b

Đồ thị lgP-h

41

Hình 4.1

42

Hình 4.2

Sơ đồ log p-h của hệ thống

43

Hình 4.3

Quan hệ COP = f(to)

44

Hình 4.4

Quan hệ he = f(to)

45

Hình 4.5

Thiết bị bay hơi trong buồng lạnh

46

Hình 4.6

Đồ thị T-s của quá trình truyền nhiệt

47

Hình 4.7

Đồ thị t-F của chu trình bậc thang

48

Hình 4.1

đồ thị log P-h của R22

49

Hình 4.2

50

Hình 4.3

máy lạnh một cấp.

Sơ đồ nguyên lý bơm nhiệt hút ẩm sấy
lạnh

Đồ thị log P-h của R22 đối với máy
1,2,3,4
Đồ thị lg p-h tính toán năng suất lạnh
riêng của các máy

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 9


LUẬN VĂN THẠC SĨ

LỜI MỞ ĐẦU

Nước ta là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, có bờ biển dài nên độ ẩm
không khí quanh năm khá cao, thường trên 70%, nhiệt độ cao nhất trong năm có
thể lên tới >35oC. Đây là điều kiện thuận lợi cho nấm mốc và các vi sinh vật có
hại phát sinh và phát triển mạnh, làm ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng, phá
hỏng lương thực, thực phẩm, giống cây trồng, thuốc chữa bệnh,…Không khí ẩm
còn làm các loại bột bị vón cục, gây đọng sương, làm hư háng nội thất, tranh
ảnh, đồ vật trang trí trong nhà, làm chảy nước các loại kẹo như chocolate, kẹo

cứng,… Không khí ẩm cũng ảnh hưởng đến hô hấp của con người, với những
người bị mắc bệnh về phổi, đường hô hấp, hen suyễn, lao - thì không khí ẩm
được coi là kẻ thù đáng sợ.
Hiện nay, để có được những sản phẩm, hàng hóa tiêu dùng trong nước và
xuất khẩu có chất lượng cao, đảm bảo các tiêu chuẩn vệ sinh và an toàn, đáp ứng
được yêu cầu hội nhập với khu vực và thể giới, các loại lương thực và thực
phẩm cần phải qua các quá trình chế biến và được bảo quản ở chế độ ẩm thích
hợp. Trong công nghệ in ấn cũng vậy, nhiệt độ và độ ẩm phải ở mức thích hợp.
Nhiều thực phẩm rau quả khi sấy khô ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi
trường thì màu sắc, mùi vị và nhiều chất dinh dưỡng lại không thể giữ được. Để
đáp ứng yêu cầu các sản phẩm sấy giữ được màu sắc, mùi vị, các vitamin thì đòi
hỏi phải có công nghệ sấy khô sản phẩm hoặc hút ẩm môi trường sản xuất ở điều
kiện nhiệt độ thấp hơn.
Nếu như phương pháp sấy bằng không khí nóng (nhiệt độ sấy khoảng từ
60-120oC) là phương pháp truyền thống phổ biến để sấy khô sản phẩm, để giảm
độ ẩm tương đối của không khí, người ta hay dùng máy hút ẩm thông dụng làm
việc theo nguyên lí bơm nhiệt. Ở các không gian được xử lí giảm ẩm bằng máy
hút ẩm, nhiệt độ luôn phải duy trì cao hơn nhiệt độ môi trường, độ ẩm tương đối
cũng không thấp hơn 55% trong điều kiện không khí ngoài trời ở nước ta thường
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 10


LUẬN VĂN THẠC SĨ
có độ ẩm từ 80-95%. Như vậy trong điều kiện khí hậu Việt Nam, nếu chỉ sử
dụng phương pháp sấy nóng và máy hút ẩm thông dụng sẽ không đáp ứng được
nhu cầu sấy và hút ẩm ở thông số chế độ tương đối thấp (nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt
độ môi trường, độ ẩm tương đối φ < 55%.
Máy điều hòa không khí, xét theo một mức độ nào đó cũng có thể coi là

một máy khử ẩm, tuy nhiên cũng giống như máy hút ẩm thông dụng, độ ẩm môi
trường mà nó tạo ra cũng không thấp hơn 55%, mặc dù nhiệt độ có hạ thấp hơn
khi dùng máy hút ẩm. Để khắc phục tình trạng đó, khi phải tạo ra không gian có
nhiệt độ và độ ẩm thấp cho môi trường sản xuất hay bảo quản hoặc sấy khô vật
liệu thì người ta phải sử dụng các máy hút ẩm chuyên dụng kiểu hấp phụ, trong
đó không khí được làm khô nhờ tiếp xúc với các chất rắn có khả năng hút ẩm
như Silicagel, zeolit, vôi sống,.. Nhưng khi cần tạo ra môi trường có nhiệt độ
thấp thì loại máy hút ẩm kiểu này luôn phải đi kèm theo máy lạnh để hạ nhiệt độ
xuống, kéo theo đó là vấn đề nan giải về vốn đầu tư, chi phí vận hành và những
khó khăn về sửa chữa, thay thế thiết bị.
Như vậy, thực tế sản xuất công nghiệp và đời sống đòi hỏi phải có
phương pháp và công nghệ thích hợp để đáp ứng các nhu cầu về hút ẩm cho môi
trường sản xuất, bảo quản và sấy khô các sản phẩm công nghệ cao cần có chế độ
sấy dịu cho môi trường có độ ẩm nhỏ mà chi phí đầu tư thấp, chi phí năng lượng
thấp và không gây tác động xấu đến môi trường. Hút ẩm và sấy nhiệt độ thấp
bằng bơm nhiệt máy nén là một phương pháp có thể đáp ứng được các yêu cầu
này, cần được đầu tư khảo sát, nghiên cứu. Đó cũng chính là hướng nghiên cứu
của đề tài luận văn của chúng tôi.
Việc nghiên cứu để tối ưu hóa các thiết bị sử dụng bơm nhiệt là rất bức
thiết, cần có các phương pháp nghiên cứu, chỉ tiêu đánh giá phù hợp cho toàn hệ
thống bơm nhiệt hút ẩm/sấy và các phần tử để tiết kiệm năng lượng, đặc biệt chú
ý giảm tối thiểu các tổn thất không thuận nghịch trong các quá trình mà lâu nay
vốn không được chú ý tới trong các nghiên cứu ứng dụng.

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 11


LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chƣơng 1
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN, XÁC ĐỊNH ĐỀ TÀI

1.1. Tổng quan về bơm nhiệt hút ẩm sấy lạnh
1.1.1. Tổng quan về bơm nhiệt.
Năm 1852 Thomson (Lord kelvin) sáng chế ra bơm nhiệt đầu tiên trên thế
giới. Từ 1940, nó được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống sưởi ấm, đun nước
nóng, hút ẩm, sấy và điều hòa không khí. Về sơ đồ nguyên lý, bơm nhiệt hoàn
toàn giống máy lạnh, nó chỉ khác ở mục đích sử dụng năng lượng. ở đây nhiệt
tỏa ra ở thiết bị ngưng tụ luôn được sử dụng, còn hiệu ứng lạnh tạo nên ở thiết bị
bốc hơi thì có thể được sử dụng hoặc không tùy theo nhu cầu. Vì thế người ta
còn xem bơm nhiệt như một cái “bơm” nhận vào nhiệt lượng ở nhiệt độ thấp rồi
cung cấp cho nguồn có nhiệt độ cao hơn (Hình 1.1).

Bơm nhiệt

Môi trường

Máy lạnh

Hình 1.1. Quan hệ bơm nhiệt, máy lạnh và môi trường
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 12


LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt.
Qa

3

2

II

I

III

4

IV

1
1'

Qf

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt
Một hệ thống bơm nhiệt đơn giản bao gồm 4 thành phần chính là: dàn
bay hơi (VI), máy nén (I), dàn ngưng tụ (II) và van tiết lưu (III). Trong đó, xảy
ra sự luân chuyển nhiệt liên tục theo một vòng tuần hoàn kín nhờ các quá trình
biến đổi trạng thái của môi chất lạnh: hóa hơi - nén - ngưng tụ - tiết lưu.
Cũng như chu trình của một máy lạnh thông thường, ở đây máy nén hút
môi chất ở trạng thái hơi hạ áp ( Po , To ) từ dàn lạnh (dàn bay hơi) về rồi nén tới
nhiệt độ và áp suất cao ( Pk , Tk ). Hơi nóng cao áp này đi vào dàn ngưng (dàn
ngưng tụ), tại đây do được giải nhiệt (bằng không khí/nước...) hơi nóng cao áp
này nhả nhiệt cho môi trường làm mát và ngưng tụ lại thành lỏng nóng cao áp

(Pk , Tk). Lỏng nóng cao áp từ dàn ngưng đi ra qua van tiết lưu, áp suất đột ngột
giảm xuống rất thấp tạo điều kiện để dịch lỏng nhận nhiệt và bốc hơi mãnh liệt
trong dàn bay hơi và trở lại thành hơi hạ áp rồi được hút về máy nén bắt đầu một
chu trình mới. Ở chu trình bơm nhiệt này người ta quan tâm phần lớn đến lượng
nhiệt lấy ra từ dàn ngưng, nó có thể được dùng để gia nhiệt, sấy, sưởi hoặc đun
nước nóng ...
Bơm nhiệt có thể được ứng dụng trong tất cả các cơ sở có nhu cầu năng
lượng ở khoảng nhiệt độ thấp từ (40÷ 80)0C hoặc có thể cao đến (115 ÷ 120) 0C.
Nếu như nhu cầu về nóng lạnh tương đối ăn khớp nhau thì hiệu quả kinh tế của
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 13


LUẬN VĂN THẠC SĨ
bơm nhiệt càng lớn. Một điều kiện nữa để bơm nhiệt đạt hiệu quả cao là nhu cầu
về nóng lạnh phải liên tục và ổn định để giảm thời gian hoàn vốn của thiết bị.
Điều hòa không khí,làm lạnh, sưởi ấm, chuẩn bị nước nóng,sấy, hút ẩm
là những lĩnh vực ứng dụng hợp lý của bơm nhiệt vì nhiệt độ sử dụng ở đây
tương đối thấp. Tùy theo nhu cầu sử dụng có các loại bơm chuyên dùng được
chế tạo như:
-

Bơm nhiệt chỉ dùng để sưởi ấm.

-

Bơm nhiệt chỉ dùng để chuẩn bị nước nóng.

-

Bơm nhiệt kết hợp nóng lạnh, nguồn nóng để sấy, đun nước nóng, nguồn

lạnh để điều hòa nhiệt độ.
-

Bơm nhiệt đa chức năng sưởi ấm, làm lạnh và hút ẩm…

1.1.2. Bơm nhiệt hút ẩm và sấy lạnh.
Hút ẩm và sấy khô sản phẩm là những yêu cầu công nghệ quan trọng
hàng đầu đối với nhiều ngành và lĩnh vực của sản xuất và đời sống của một
nước khí hậu nóng ẩm như nước ta. Trong vùng khí hậu như vậy, các máy hút
ẩm và máy lạnh điều hòa không khí (ĐHKK) thông thường chỉ hạ được độ ẩm
không khí xuống xuống tới khoảng 55% là thấp nhất. Muốn có độ ẩm thấp hơn
mà không làm tăng nhiệt độ , cho đến nay, chúng ta phải dùng các máy hút ẩm
chuyên dụng nhập ngoại, kiểu hấp thụ rắn.
1.1.2.1. Hút ẩm
Nước ta là nước có khí hậu nóng ẩm, dễ phát sinh và phát triển nhiều loại
vi khuổn, nấm mốc, sâu bọ phá hoại cây trồng vật nuôi và ảnh hưởng xấu tới sức
khỏe con người, làm hư hỏng máy móc vật dụng, giảm năng suất ,chất lượng sản
xuất công nông nghiệp,...Việc tạo nên môi trường không khí khô nhờ kỹ thuật
hút ẩm cho các cơ sở sản xuấ, kho tàng bảo quản sản phẩm, vật tư có ý nghĩa hết
sức quan trọng và cần thiết

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 14


LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hút ẩm là quá trình tách ẩm (hơi nước và nước) ra khỏi môi trường
không khí làm giảm độ chứa ẩm của không khí. Để tạo ra môi trường không khí
tiện nghi còn cần phải giảm cả nhiệt độ của không khí bằng các máy lạnh / Điều
hòa không khí nữa.
Một số phương pháp hút ẩm thông dụng hay áp dụng hiện nay là (i) Hút
ẩm bằng hóa chất, (ii) Hút ẩm bằng máy hút ẩm công nghiệp hay dân dụng, (iii)
Hút ẩm bằng máy Điều hòa không khí, (iv) Hút ẩm bằng máy hút ẩm chuyên
dụng (hấp phụ rắn – còn gọi là máy bài ẩm) và (v) Hút ẩm bằng máy hút ẩm
bơm nhiệt nhiệt độ thấp
1.1.2.2. Sấy lạnh bằng bơm nhiệt
Các hệ thống sấy phổ biến, đơn giản thường là các hệ thống hay máy sấy
nóng ở nhiệt độ cỡ 60-120oC. Với nhiều sản phẩm, đặc biệt là các loại thuốc,
dược liệu, nấm men, gia vị và nhiều thực phẩm quý hiếm sẽ mất mùi, màu trở
nên xấu xí, hàm lượng các chất dinh dưỡng suy giảm khi qua sấy và xử lý ở
nhiệt độ cao như vậy. Khi đó người ta phải thực hiện sấy lạnh, tức là sấy ở nhiệt
độ cỡ bằng hoặc nhỏ hơn nhiệt độ môi trường.
Cũng giống như quá trình hút ẩm thì chúng ta có thể thực hiện sấy các
sản phẩm như vậy theo phương pháp sấy lạnh bằng bơm nhiệt, đơn giản là bơm
nhiệt máy nén. Khi đó, không khí/tác nhân sấy không được chuẩn bị trong các
calorifer nhiệt độ cao mà được khử ẩm và gia nhiệt trong bơm nhiệt. Như vậy,
thực chất quá trình chuẩn bị không khí là quá trình hút ẩm dùng bơm nhiệt. Nếu
như trong kỹ thuật sấy nóng chúng ta tăng thế sấy bằng gia nhiệt thì trong kỹ
thuật sấy lạnh, thế sấy được tăng lên nhờ quá trình tách ẩm tác nhân sấy và gia
nhiệt bằng chính nhiệt năng tỏa ra từ dàn ngưng bơm nhiệt.
Để giảm phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy nhằm tăng cường quá
trình tách ẩm và để có không khí tác nhân nhiệt độ không cao đáp ứngđiều kiện
sấy lạnh thì quá trình làm lạnh không khí trong dàn bốc hơi phải đạt nhiệt độ
không chỉ dưới điểm sương mà còn thấp hơn cả nhiệt độ đóng băng. Trong
trường hợp này còn phải chú ý chống không cho bơm nhiệt làm việc theo hành
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 15


LUẬN VĂN THẠC SĨ
trình ẩm bằng các biện pháp phá băng dàn lạnh, đồng thời lại phải sử dụng cả
dàn ngưng đặt ngoài buồng sấy tránh cho tác nhân sấy có nhiệt độ cao quá nhiệt
độ môi trường.
1.1.3. Bơm nhiệt – Thiết bị nhiệt - lạnh tiết kiệm năng lượng nhất
1.1.3.1.Sử dụng năng lượng hiệu quả và lợi ích của bơm nhiệt:
Hiệu quả sử dụng của bơm nhiệt rất rộng và phong phú. Chiếc máy lạnh
hấp thụ đầu tiên ra đời năm 1810 do Leslie sáng chế ra, sau đó đúng 24 năm sau
(1834) chiếc máy lạnh nén hơi được Perkins khai sinh. Nhưng phải sau 18 năm
sau (1852) Kelvin mới đề xuất ra việc sử dụng nguồn nhiệt thải của máy lạnh và
từ đó cho ra đời khái niệm về “Bơm nhiệt”. Từ đó, không ít chất xám và vật
chất đã được các nhà khoa học khắp thế giới đầu tư để tìm ra cách sử dụng hiệu
quả của bơm nhiệt, tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Quá trình này liên tục tiếp diễn
cho đến tận ngày nay [12] .
Tất cả các nghiên cứu từ lúc bơm nhiệt được định nghĩa đến nay đều
đang cho thấy bơm nhiệt là thiết bị tiết kiệm năng lượng. Cứ mỗi lần thế giới trải
qua cuộc khủng hoảng năng lượng thì bơm nhiệt lại được triển khai nghiên cứu
sâu hơn và được áp dụng rộng rãi hơn. Nếu như năm 1852 Lord kelvin mới chỉ
dùng bơm nhiệt để sưởi ấm phòng trong mùa đông với công suất nhỏ thì sau đó,
cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự gia tăng tốc độ công nghiệp
hóa, từ những năm 40 của thế kỷ trước hàng loạt bơm nhiệt công suất lớn đã
được sản xuất và lắp đặt thành công tại nhiều nước ở châu Âu để sưởi ấm, cung
cấp nước nóng và điều hòa không khí.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật, thì nhu cầu về
năng lượng của con người như sưởi ấm, làm lạnh, chiếu sáng hay cho các quá
trình công nghệ … cũng tăng theo nhanh chóng. Tuy nhiên, việc sử dụng năng

lượng hiện nay đang lãng phí, trong khi đó các nguồn nhiên liệu dự trữ như than
đá, dầu má, khí thiên nhiên… đang dần bị cạn kiệt. Ngoài ra, việc sử dụng năng
lượng lãng phí còn trực tiếp hoặc gián tiếp gây ô nhiễm môi trường, làm phá huỷ
sự cân bằng sinh thái. Bên cạnh đó là sự nóng lên của trái đất, mà hậu quả của
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 16


LUẬN VĂN THẠC SĨ
nó là làm khí hậu toàn cầu biến đổi theo chiều hướng xấu đi, thiên tai, bão lụt
…ngày càng nhiều và mãnh liệt hơn. Vấn đề đặt ra là với ít năng lượng hơn liệu
chúng ta có thể có được những dịch vụ phục vụ sản xuất và đời sống đảm bảo
chất lượng hay không. Điều này là hoàn toàn có thể nhưng đòi hỏi chúng ta phải
nhận diện đúng cách sử dụng năng lượng hiệu quả, chống lãng phí và quyết định
giảm lãng phí năng lượng tới mức thấp nhất thông qua các phương án kỹ thuật
hợp lý.
1.1.3.2.Bơm nhiệt – thiết bị nhiệt lạnh tiết kiệm năng lượng nhất [12] :
Mục đích của bơm nhiệt là sử dụng nhiệt thải ra ở thiết bị ngưng tụ. Do
đó năng suất nhiệt của bơm nhiệt là:
qk = q0 + ℓ, kJ/kg

(1.1)

Hệ số nhiệt hay hệ số hiệu quả COPbnn của bơm nhiệt chỉ sử dụng nhiệt nóng là:
COPbnn = φ =

qk
l

>l

(1.2)

COPbnn = φ =

q0  l
=ε+l
l

(1.3)

Hay:

Nếu sử dụng bơm nhiệt nóng lạnh kết hợp thì hiệu quả kinh tế còn cao
hơn nhiều vì chỉ cần tiêu tốn một dòng năng lượng l ta được cả năng suất lạnh q0
và năng suất nhiệt qk như mong muốn. Gọi COPbnnl là hệ số hiệu quả nhiệt lạnh
của bơm nhiệt nóng lạnh thì:
COPbnnl =

q0  q k
= 2ε + l
l

(1.4)

Trong các hệ thống lạnh vừa, hiệu quả lạnh ε đã thường có thể đạt tới 2-3,
trong bơm nhiệt nóng lạnh vì vậy hiệu quả có thể đạt tới giá trị 5-7 [12]

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 17


LUẬN VĂN THẠC SĨ
Như vậy hệ số nhiệt của bơm nhiệt là đại lượng luôn lớn hơn 1 khá nhiều.
Nếu hiệu quả chuyển đổi của điện năng sang nhiệt năng ở các dàn gia nhiệt điện
trở là 1 hay 100% đã là lớn thì khi dùng bơm nhiệt nóng con số này có thể là
300%, còn trong trường hợp sấy bơm nhiệt toàn bộ lạnh ở dàn bốc hơi được
dùng để tách lỏng, nhiệt năng của dàn nóng được dùng để gia nhiệt tăng nhiệt độ
và thế sấy của tác nhân sấy thì hiệu quả COPbnnl lại có thể đạt tới 500-700%.
Đây đúng là một hiệu quả sử dụng năng lượng cao nhất. Vì thế mà người ta nói
không quá rằng “Bơm nhiệt là thiết bị nhiệt lạnh tiết kiệm năng lượng nhất” [12]
.
Hệ số nhiệt của bơm nhiệt φ tuy thế vẫn nhỏ hơn hệ số nhiệt lý tưởng tính
theo chu trình Carno φc trong cùng phạm vi nhiệt độ.
φ = ν . φc

(1.5)

Với hai nguồn nóng – lạnh có nhiệt độ Tk và T0, theo chu trình Carno ta
có:
φc =

Tk
Tk  To

φc = ν .

=>

(1.6)

Tk
Tk  To

(1.7)

Trong đó ν là hệ số hoàn thiện của chu trình thực. Dựa vào phương trình
trên ta thấy hệ số nhiệt lý thuyết có thể tính theo chu trình Carno phụ thuộc vào
hiệu nhiệt độ của dàn ngưng và dàn bốc hơi.
Trong trường hợp chung, để bơm nhiệt đạt hiệu quả kinh tế cao thì
thường người ta phải chọn hiệu nhiệt độ ΔT sao cho hệ số nhiệt thực tế của bơm
nhiệt phải đạt từ 3 đến 4 trở lên, khi đó hiệu nhiệt độ phải nhỏ hơn 60K. Cũng
chính vì lý do đó mà chỉ trong những trường hợp đặc biệt người ta mới sử dụng
bơm nhiệt hai cấp nén. Đó cũng chính là sự khác biệt quan trọng giữa bơm nhiệt
và máy lạnh [12].
1.2. Tình hình nghiên cứu bơm nhiệt trên thế giới và trong nƣớc.
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 18


LUẬN VĂN THẠC SĨ
1.2.1. Tình hình nghiên cứu bơm nhiệt trên thế giới:
Chính vì ưu điểm đã nêu của bơm nhiệt, các nước trên thế giới đang tập
trung thúc đẩy nghiên cứu mở rộng ứng dụng bơm nhiêt. Theo các số liệu của
Tổ chức Bơm nhiệt –Trữ nhiệt Nhật Bản - HPTCJ, nước Nhật dự kiến trong
mười năm tới có thể thay thế toàn bộ các thiết bị gia dụng đốt gas, đốt dầu để
sản xuất nước nóng hoặc sưởi ấm bằng bơm nhiệt, kết hợp với sử dụng năng

lượng mặt trời. Khi đó Nhật có thể giảm phát thải được 130 triệu tấn CO2/năm
xuống còn 57,6 triệu tấn CO2/năm tương đương khoảng 60%. G7 có thể giảm
phát thải CO2 được khoảng 770 triệu tấn tương đương khoảng 40%. Đó là những
con số rất đáng khích lệ, là chưa kể tới các ứng dụng trong lĩnh vực thương mại
và công nghiệp. Không những thế sử dụng bơm nhiệt còn cho phép tiết kiệm
đáng kể chi phí năng lượng. Điều này đặc biệt lại càng có ý nghĩa khi giá nhiên
liệu đang tăng cao. Do đó hiện nay bất chấp khủng hoảng kinh tế dẫn tới sự co
hẹp và sụt giảm thị trường của nhiều loại hàng hóa, thiết bị, thị trường bơm nhiệt
sản xuất nước nóng lại đang phát triển rất nhanh chóng. Năm 2008 con số bán ra
đạt 1 triệu chiếc, tăng khoảng 27.3% so với năm 2006.
Sấy lạnh, là thuật ngữ được sử dụng để chỉ kỹ thuật và công nghệ sấy ở
nhiệt độ nhỏ hơn và bằng cỡ nhiệt độ môi trường xung quanh. Công nghệ sấy
lạnh và bơm nhiệt được phát triển khá rộng rãi và phổ biến trong những thập
niên gần đây. Ở các nước Châu Âu và Bắc Mỹ - hầu hết là những nước phát
triển có khí hậu lạnh và khô nên vấn đề sấy lạnh được giải quyết tương đối đơn
giản và dễ dàng. Ngoài ra, bơm nhiệt cũng được sử dụng cho các yêu cầu sấy,
sưởi, cấp nước nóng và điều hòa không khí. Nhật Bản là nước có thị trường bơm
nhiệt với số lượng lớn nhất thế giới, còn Mỹ là nước dẫn đầu thế giới về bơm
nhiệt công suất lớn. Ở Pháp, người ta đã tổng kết rằng ở mọi loại hình sấy nếu
không sử dụng bơm nhiệt đều là lãng phí về năng lượng, vì thế năm 1987, Pháp
đã có 6000 xí nghiệp sử dụng bơm nhiệt, trong đó có 300 bơm nhiệt công suất
lớn hơn 30kW.
Thiết bị sấy bơm nhiệt ngày càng trở nên phổ biến hơn và được thừa nhận
là một thiết bị sấy có hiệu suất năng lượng cao và cho sản xuất ra những sản
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 19


LUẬN VĂN THẠC SĨ

phẩm sấy có chất lượng cao, do vậy sự ứng dụng của thiết bị sấy bằng bơm nhiệt
được sử dụng rất nhiều trong công nghiệp và nông nghiệp. Sau đây ta sẽ tìm
hiểu một số hệ thống sấy đặc trưng đang được sử dụng trên thế giới [24] .
1.2.2. Hệ thống sấy lạnh.
Thiết bị sấy bơm nhiệt được ứng dụng cho sấy gỗ:

Hình 1.3 : Sơ đồ hệ thống sấy gỗ bằng thiết bị bơm nhiệt
Đây là sơ đồ hệ thống sấy HBD do Banister và cộng sự đưa ra năm 1999
để áp dụng cho sấy gỗ chất lượng cao. Theo Banisteretal gỗ là vật liệu có thể
trạng chậm để sấy và có chiều hướng cong hoặc nứt nẻ trong khi sấy và chúng
được phân thành nhiều loại trong các tài liệu để được tra cứu. Nhiều loại gỗ có
giá trị thương mại vì vậy cần phải thiết lập một mô hình sấy để có thể sản xuất
ra những sản phẩm chất lượng cao cho nhiều loại gỗ này. Ông cũng đưa ra ví dụ
về một số loại gỗ địa phương như: sồi đá, sồi cứng,…[21]
- Ban đầu gỗ được sấy nhiệt độ thấp (thấp hơn 300C) và độ ẩm cao (85%
và có thể lớn hơn)
- Trong giai đoạn này thì nhiệt độ được tăng chậm và độ ẩm của nó được
giảm
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 20


LUẬN VĂN THẠC SĨ
- Giai đoạn kết thúc thì gỗ được sấy ở một chế độ sấy hợp lý: nhiệt độ
vào khoảng 50oC và độ ẩm thấp hơn, vào khoảng 40 đến 50%
Ưu điểm của hệ thống sấy này là:
- Cải thiện được chất lượng sản phẩm
- Tổng thời gian sấy giảm do đó nâng cao hiệu quả sản xuất
- Chi phí năng lượng thấp

- Năng lượng tiêu tốn vào khoảng 2 tới 2,5kg ẩm/kWh
- Số lượng vật liệu đưa vào được tăng lên bởi sử dụng không khí với độ
ẩm thấp nâng cao tốc độ sấy [8] .
Bảng 1.1: Hiệu quả năng lượng của thiết bị sấy bơm nhiệt
HPD dùng để sấy gỗ [8]
SMER (kg nước/kWh

Lượng ẩm tách ra, kg

2.2

1300

2.6

1750

2.9

5200

3.2

7200

Hệ thống sấy bơm nhiệt ứng dụng trong sấy nông sản thực phẩm (NSTP):
Hầu hết những nghiên cứu hiện tại đã đưa ra những kết luận chung rằng
những sản phẩm sấy bằng hệ thống sấy bơm nhiệt có chất lượng tốt hơn với sự
tiêu thụ năng lượng được cắt giảm. Điều đó đặc biệt đúng với những sản phẩm
lương thực thực phẩm yêu cầu được điều chỉnh tác nhân sấy một cách chính xác

(về nhiệt độ và độ ẩm). Nhưng sản phẩm NSTP nhạy cảm về nhiệt yêu cầu sấy ở
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 21


LUẬN VĂN THẠC SĨ
nhiệt độ thấp để có thể mạng lại từ sự cải thiện về chất lượng bởi công nghệ sấy
bằng bơm nhiệt từ đó nhiệt độ sấy của hệ thống có thể điều chỉnh từ 20-60oC và
sản phẩm sấy ít thay đổi màu sắc, độ ẩm được giảm xuống còn khoảng 20%.
Môt số đặc tính nghiên cứu về sấy thực phẩm do các tác giả nước ngoài
thực hiện [21],[8], [29] được cho trong bảng 1.2:
Bảng 1.2. Đặc tính sấy NSTP ở các công trình nghiên cứu khác nhau
Thời
gian

Đường đặc tính
Thời
gian xả

sấy
băng

ℐon
[phút]

Thời gian

α=

1 chu kú ℐ

 on
 on


 on   of

[phút]

[phút]

Điều kiện sấy

tTNS = 300C,
15

45

60

30

30

60

t  TTNSV  TTNS  50 C

Từ đây có thể thấy rằng khi chất lượng của lương thực được sấy đặt lên

hàng đầu thì hệ thống sấy bơm nhiệt được đề nghị như một lựa chọn hấp dẫn để
nâng cao chất lượng sản phẩm và làm giảm tất cả các nhược điểm về hương vị
và chất dinh dưỡng của các phương pháp sấy thông thường
Một số mô hình bơm nhiệt phổ biến khác

HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 22


LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hình 1.4: Hệ thống sấy bơm nhiệt kiểu liên tục.
Trong hệ thống này, sản phẩm sấy được vận chuyển trên băng tải và nhả
ẩm cho tác nhân sấy lưu động trong chu trình kín sau khi đã được xử lý tách ẩm
và gia nhiệt trong dàn bốc hơi và dàn ngưng tụ của bơm nhiệt [29] .

Hình 1.5 : hệ thống có đường hồi trực tiếp cho thiết bị sấy bơm nhiệt
để điều khiển mầu sắc của sản phẩm
Một số biến thể của hệ thống sấy bằng bơm nhiệt:
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 23


LUẬN VĂN THẠC SĨ
Hệ thống sấy bơm nhiệt được hỗ trợ hồng ngoại:

Hình 1.6 : Sơ đồ hệ thống sấy bơm nhiệt có hỗ trợ thiết bị hồng ngoại
Đặc điểm của hệ thống sấy bơm nhiệt có hỗ trợ hồng ngoại

+ Tốc độ truyền nhiệt cao (có thể lên tới 100 kW/m2 )
+ Dễ dàng có nguồn gia nhiệt trực tiếp cho bề mặt vật sấy
+ Thời gian đáp ứng nhanh chóng, cho phép điều khiển quá trình nhanh
+ Tích hợp hồng ngoại vào hệ thống sấy bơm nhiệt rất đơn giản và chi phí đầu
tư thấp
Hệ thống sấy bơm nhiệt được hỗ trợ sóng điện từ

Hình 1.7 : Sơ đồ hệ thống dùng sóng điện từ hỗ trợ hệ thống sấy bơm nhiệt
Một số đặc điểm của hệ thống sấy bơm nhiệt được hỗ trợ sóng điện từ [21]:
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 24


LUẬN VĂN THẠC SĨ
+ Cải thiện màu sắc sản phẩm đặc biệt là những sản phẩm nhạy cảm cao tới sự
thay đổi màu sắc bề mặt.
+ Sản phẩm dễ bị nứt, nguyên nhân do ứng suất của sự thay đổi thoát ẩm của vật
liêu sấy, có thể được loại trừ bởi hệ thống sấy hồng ngoại, điều đó đã đạt được
bởi thiết bị sấy có thể cấp nhiệt đồng đều từ đầu đến cuối quá trình sấy và có sự
duy trì ẩm đồng đều từ tâm vật liệu sấy tới bề mặt trong khi sấy
Tiềm năng ứng dụng trực tiếp của hệ thống sấy bơm nhiệt được hỗ trợ
sóng điện từ có thể thấy rõ với các lý do sau đây:
+ Quá trình sấy được thực hiện đồng thời cả bên trong lẫn ngoài vật liệu sấy làm
giảm đáng kể thời gian sấy để đạt được độ ẩm mong muốn, có khả năng cải
thiện khối lượng vật liệu sấy.
+ Sự thoát ẩm đồng đều ở mọi vị trí của khối vật liệu đặc trong suốt quá trình
sấy, chính vì vậy sẽ giảm đáng kể nguyên nhân gây ra sự co rút không đồng đều.
+ Dao động kín của tần số điện 13.56 MHz ± 0.05%, 27.12MHz và 40.68 MHz
± 0.05%. Điều này có ý nghĩa quan trọng nâng cao khả năng điều khiển quá

trình sấy ở bên trong vật liêu ẩm vì thế nó có khả năng ứng dụng tốt trong các
công nghệ đòi hỏi khử ẩm của sản phẩm một các chính xác.
Hệ thống sấy bơm nhiệt được hỗ trợ bởi năng lượng mặt trời:

Hình 1.8 : Sơ đồ hệ thống dùng năng lượng mặt trời hỗ
trợ hệ thống sấy bơm nhiệt
HVTH: Trần Văn Hiếu - Lớp 12BKTN

Trang 25