بررسي عوامل موثر بر ضريب عملكرد و آهنگ رطوبت زدايي خشك كن پمپ گرمايي به كمك انرژي خورشيدي در سه شهر ايران

Study of Effective Parameters on the Coefficient of Performance and Specific Moisture Extraction Rate in Solar Assisted Heat Pump Dryer for Three Cities of Iran

در تحقيق حاضر خشك‌كن پمپ گرمايي به كمك انرژي خورشيدي در نوع مستقيم اواپراتور- گردآورنده مورد تحقيق و ارزيابي قرار گرفته است. پارامترهاي مؤثر خروجي اين چرخه‌، ضريب عملكرد و آهنگ جدايش رطوبت مي باشد كه تأثير عوامل گوناگون مانند دماي چگالنده، رطوبت نسبي هواي پيرامون، زاويه شيب گردآورنده و دماي اواپراتور بر اين توابع بررسي شده‌است. براي محاسبه تابش جذب شده در گردآورنده از ميانگين دماي هوا و ميانگين تابش جذب شده روي صفحه افقي در يك ماه استفاده شده است. در چرخه‌هاي انبساط مستقيم گرماي جذب شده توسط گردآورنده مستقيما در محفظه اواپراتور جذب شده و سبب تغيير فاز مبرد به حالت بخار اشباع مي شود. در اين نوع سامانه، عنصر اواپراتور در واقع همان محفظه گردآورنده به علاوه كويل هاي خود اواپراتور است. از گردآورنده به عنوان دو هدف مي توان بهره برد. يكي جذب گرما و افزايش دماي هوا و ديگري استفاده به عنوان اواپراتور. در تحقيق حاضر از يك گردآورنده تخت براي جذب گرماي استفاده شده و هدف از آن تحقيق بهبود ضريب عملكرد ترموديناميكي كلي چرخه‌و آهنگ جدايش رطوبت است. نتايج اين تحقيق در سه شهر تهران، شيراز و بيرجند براساس داده هاي ميانگين بسط داده شده و همچنين از مبردهاي گوناگون بهره گرفته شده است. براي مثال در مبردهاي رايج مبرد R134 در شرايط يكسان با دو مبرد R410a و R407c افزايش ضريب عملكردي به ترتيب معادل با 24 و 20 درصد دارد.

In this study, a solar assisted heat pump dryer with in direct model of evaporator- collector has been evaluated. The effective output parameters of the cycle are the coefficient of performance and the specific moisture extraction rate. In addition, the influence of different factors including condenser temperature, relative humidity of ambient air, slope angle of collector and temperature of evaporator on these parameters have been studied. For calculation of absorbed heat radiation in collector, the existing average temperature and the average daily radiation on a horizontal surface has been used. In direct expansion cycles, the absorbed heat by the collector in the evaporator case, vaporizes liquid refrigerant phase in the saturated gas phase. In this system, evaporator element is collector case, as well as the coils of evaporator. An element of collector can be used for two purposes: the first one is the absorbing heat and increasing temperature and the second the ability to be used as evaporator. In this study, a flat collector is used to absorb heat. The purpose of this study is to investigate promoting thermodynamic operation coefficient of entire cycle and humidity separation rate. The results of this study is capable of being evaluated for average radiation rate of Birjand, Tehran and Shiraz. This study also can be used for different refrigerants. The results show that the coefficient of performance of R134a refrigerant is 24% and 20%higher than R410a and R407c respectively.