Page Header

การวิเคราะห์พลังงานและเอ็กเซอร์จีของเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ในการอบแห้งยางแผ่น
Energy and Exergy Analysis of Solar Dryer for Rubber Sheet Drying

Wasan Jeentada, Banyat Niyomvas, Apichit Srichairattana

Abstract


งานวิจัยนี้เป็นการทดลองอบแห้งยางแผ่นด้วยเครื่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์และทำการวิเคราะห์พลังงานและเอ็กเซอร์จีของกระบวนการอบแห้ง ใช้เวลาในการอบแห้ง 5 วัน โดยวันที่ 1 ควบคุมอัตราการไหลอากาศไว้ที่ 0.248 กิโลกรัม/วินาที วันที่ 2-5 ควบคุมอัตราการไหลอากาศไว้ที่ 0.020 กิโลกรัม/วินาที การอบแห้งวันที่ 1 มีอุณหภูมิห้องอบแห้ง 32-40 °ซ ความชื้นสัมพัทธ์ห้องอบแห้ง 44-72% และรังสีดวงอาทิตย์ 428-1089 วัตต์/เมตร2 วันที่ 2-5 อุณหภูมิห้องอบแห้ง 34-54 °ซ ความชื้นสัมพัทธ์ห้องอบแห้ง 27-72% และรังสีดวงอาทิตย์ 136-1042 วัตต์/เมตร2 จากผลการทดลองพบว่าที่อัตราการไหลอากาศสูงอุณหภูมิในห้องอบแห้งจะต่ำลงในขณะที่ประสิทธิภาพแผงรับรังสีดวงอาทิตย์สูงขึ้น ในทางกลับกันเมื่ออัตราการไหลของอากาศต่ำลงอุณหภูมิในห้องอบแห้งจะสูงขึ้นในขณะที่ประสิทธิภาพแผงรับรังสีดวงอาทิตย์ต่ำลง เครื่องอบแห้งมีค่าความสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ 31369.27 วัตต์-ชั่วโมง/กิโลกรัม ความสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าจำเพาะ 465.77 วัตต์-ชั่วโมง/กิโลกรัม และประสิทธิภาพทางความร้อน 2.11% เอ็กเซอร์จีของการอบแห้งวันที่ 1 เอ็กเซอร์จีไหลเข้า เอ็กเซอร์จีไหลออก และเอ็กเซอร์จีสูญเสียมีค่า 40-246, 5-166 และ 18-81 วัตต์ ตามลำดับ มีค่าสูงกว่าวันที่ 2-5 ที่มีค่า 4-91, 2-77 และ 1-43 วัตต์ ตามลำดับ แต่การอบแห้งวันที่ 1 มีประสิทธิภาพเอ็กเซอร์จี 12-79% ต่ำกว่าวันที่ 2-5 มีประสิทธิภาพเอ็กเซอร์จี 42-94% เนื่องจากที่อัตราการไหลอากาศสูงเอ็กเซอร์จีสูญเสียก็จะสูงตามไปด้วยทำให้ประสิทธิภาพเอ็กเซอร์จีต่ำลง

This research is to study rubber sheet drying process using a solar dryer by analyzing the energy and exergy of the process. In the experiment, the required drying time was 5 days. The air mass flow rates were controlled to 0.248 kg/s for the first day and 0.020 kg/s for the other days. The experimental results on the first day presented that the drying temperature ranged between 32–40°C, the relative humidity ranged between 44–72%, and the solar radiation varied from 428 to 1,089 W/m2. From the second day to the fifth day, the drying temperature ranged from 34°C to 54°C. The relative humidity range was between 27–72% and the solar radiation range was between 136–1042 W/m2. It was found that at the higher air flow rate, the temperature in the drying chamber decreased leading to the higher thermal efficiency of the solar collector. On the other hand, when the lower air flow rate decreased, the temperature in the drying chamber increased bringing about the lower thermal efficiency of the solar collector. Moreover, the solar dryer could provide the specific energy consumption of 31369.27 Wh/kg, specific electrical energy consumption of 465.77 Wh/kg, and the thermal efficiency of 2.11%. In case of the exergy analysis on the first day, the exergy input, the exergy output, and the exergy loss altered in the range of 40–246, 5–166, and 18–81 W respectively. While, during the other days, the exergy input, the exergy output, and the exergy loss varied in the range of 4–91, 2–77 and 1–43 W respectively. It was found that all exergy values on the first day were higher than those of the other days. However, the exergy efficiency of 12–79% on the first day was lower than that of 42–94% on the other days because the higher exergy loss at the higher air flow rate directly affected the lower exergy efficiency.


Keywords



Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.kmutnb.2021.05.024

ISSN: 2465-4698