A numerical study on the performance of a heat pump assisted dryer

열펌프 건조기의 성능에 관한 수치해석

This study carried out a numerical analysis on a heat pump assisted dryer using HFC134a. Under the constant degree of superheat and that of subcooling, we analyzed the performance of heat pump assisted dryer with varying an air mass velocity, bypass air ratio, compressor speed and an inlet bulb temperature of dryer. Simulation results were compared with experimental results, so they were maximally agreed in the range of 10%. There was the proper bypass air ratio with varying an air mass velocity. As for the effect of SMER having the inlet temperature $35^{\circ}C$ and compressor speed 1360rpm, bypass air ratio was 30% at the front velocity 0.5kg/s, 40% at the front velocity 0.7kg/s and 50% at the front velocity 0.9kg/s and 1.1kg/s. As the compressor speed was increased, SMER decreased and COP increased. As the inlet bulb temperature was increased, SMER and COP decreased.

본 연구에서는 냉매 HFC134a를 사용한 배치형 열펌프건조기(Batch type heat pump dryer)에 대하여 수치적 해석을 수행하였다. 즉 냉매의 과열도와 과냉도를 일정하게 유지하고 공기의 질량유량, 공기의 바이패스비(bypass ratio), 압축기의 회전속도, 건조기의 입구건구온도에 따른 건조기의 성능을 분석하였다. SMER에 대하여 수치해와 실험치를 비교한 결과 최대 10%이내에서 잘 일치 하였다. 또한 공기의 질량유량에 대하여 적정공기의 바이패스비가 존재하며, 건조기 입구온도가 $35^{\circ}C$이고, 압축기 회전속도가 1360rpm일 때, 공기질량유량이 0.5kg/s에서는 공기의 바이패스비가 30%, 0.7kg/s에서는 공기의 바이패스비가 40%, 0.9kg/s와 1.1kg/s에서는 공기의 바이패스비가 50%에서 최대의 SMER이 나타다. 그리고 압축기 회전속도가 증가함에 따라 SMER은 감소지만 COP는 증가하고 건조기의 입구건구온도가 증가함에 따라 SMER과 COP는 감소하는 것으로 나타났다.