Tren dimasa depan dalam penelitian dan pengembangan SAHPD

Pemanfaatan bebas dan energi terbarukan tenaga surya juga sebagai sumber dasar adalah jalan ke depan dalam penelitian dan pengembangan SAHPD. Ini memiliki beberapa keuntungan termasuk rendah karbon dan kompatibilitas suhu menyimpan energi panas dan kemampuan untuk memanfaatkan limbah panas dengan mengekstraksi panas dari mereka dan kemudian mengompresi untuk menaikkan suhu secara signifikan, efisien penggunaan energi panas untuk pengeringan aplikasi dapat diperoleh dengan menggunakan sumber air, kimia dan pompa kalor geothermal sistem yang ramah lingkungan.

Melihat ke arah masa depan teknologi SAHPD, mungkin untuk mempertimbangkan tuntutan baru untuk efisiensi energi yang lebih baik , dampak lingkungan yang lebih rendah, dan pemanfaatan energi terbarukan untuk pengeringan dan kualitas produk yang lebih baik dengan biaya total yang lebih rendah. Saat ini, kekuatan pendorong utama untuk inovasi dalam

teknik pengeringan adalah kebutuhan untuk menghasilkan produk berkualitas lebih baik yang lebih tinggi melalui menempatkan. Tujuan ini dapat dicapai dalam beberapa cara seperti menggunakan beberapa tahapan sumber udara dibantu pengering pompa panas matahari yang dapat menghasilkan produk yang berkualitas tinggi dikeringkan dengan biaya yang lebih rendah dengan metode ini.

Komponen yang paling penting dalam SAHPD adalah kolektor surya. Kedua kolektor udara dan air dapat digunakan. Inovasi dalam desain kolektor surya sangat penting. Kinerja kolektor harus ditingkatkan dalam rangka diterima untuk penggunaan komersial. Banyak penelitian telah dilakukan terhadap peningkatan termal kinerja kolektor surya, tetapi kinerja berbagai jenis kolektor surya berbasis air dan PV / T, tertutup kaca, permukaan selektif sistem surya dibantu pompa kalor belum diselidiki. Banyak karya-karya penelitian harus dilakukan di daerah ini untuk menyelidiki efek dari penggunaan air kolektor surya berbasis, PV / T air berdasarkan pada peningkatan Koefisien Kinerja (COP) dari pengering.

Sebagian besar proses energi surya memerlukan tambahan (yaitu, biasa) sumber energi. Oleh karena itu, sistem membantu surya mencakup peralatan surya serta biasa dan beban tahunan dipenuhi oleh kombinasi dari satu sumber. Pada dasarnya, peralatan energi surya dibeli hari ini untuk mengurangi tagihan bahan bakar hari esok [137]. Dari analisis techno- ekonomi individu sistem pengeringan matahari dan pengering pompa kalor, dapat disimpulkan bahwa karena panas laten yang lebih untuk pemulihan, peningkatan kualitas produk, efisiensi energi dan hasil produk kering serta jam operasi yang lebih, membayar biaya jangka waktu pengembalian sistem SAHPD yang sangat berkurang. Dengan demikian, lebih banyak perhatian harus diberikan untuk studi ekonomi sistem SAHPD untuk membuktikan sistem ini secara ekonomi.

2.5. Kesimpulan

Dalam studi ini review dari beberapa literatur yang tersedia pada sistem SAHPD dengan pandangan yang memungkinkan perbandingan yang lebih mudah dari temuan yang diperoleh oleh berbagai peneliti telah dilakukan. Namun, banyak pekerjaan penelitian masih perlu dilakukan untuk aplikasi skala besar dalam industri serta untuk penggantian pengering biasa dan pengering pompa kalor. Hasil studi dari sistem SAHPD menunjukkan bahwa COP sistem ini bisa jauh lebih baik dari pengering pompa kalor konvensional dan juga kualitas produk telah diperbaiki. Sistem SAHPD sehubungan dengan kontrol kualitas produk, mengurangi konsumsi energi dan mengurangi dampak lingkungan bisa sangat berguna. Untuk bahan panas sensitif meningkatkan kontrol kualitas dapat dicapai karena suhu pengeringan rendah dan bebas dari udara luar. Surya membantu pengering pompa kalor menawarkan salah satu kemungkinan yang paling menguntungkan untuk sistem pengeringan yang ramah lingkungan di masa depan. Sistem ini berpotensi lebih efisien daripada pengering biasa. Selain itu, dalam sistem ini mengurangi konsumsi energi dicapai karena koefisien kinerja yang tinggi dari solar membantu pengering pompa kalor serta efisiensi termal yang tinggi dari pengering saat dirancang dengan baik.

Sangat sedikit penelitian yang tersedia mengenai studi ekonomi, kinerja, dan analisis exergi energi dan pemanfaatan berbagai jenis kolektor sistem SAHPD. Oleh karena itu, upaya lebih lanjut harus dilakukan dalam bidang ini dan integrasi gabungan teknologi energi terbarukan ke dalam sistem pengeringan pompa kalor mungkin akan jauh lebih berkembang.

Tenaga surya membantu sistem pengering pompa kalor kimia juga dapat menawarkan cara-cara praktis untuk pemanfaatan energi yang efektif serta memperkenalkan sistem pengeringan ramah lingkungan karena mengambil keuntungan dari limbah panas. Sistem ini berkelanjutan dan ramah lingkungan karena memanfaatkan energi surya gratis dan disediakan aplikasi menjanjikan untuk pengeringan di masa depan.

Sebagai sistem pompa kalor geothermal yang memanfaatkan energi lebih sedikit dari yang dihasilkannya, menggunakan energi bebas dari tanah serta memiliki biaya operasional yang rendah, maka akan lebih hemat energi jika energi surya menggabungkan sebagai sumber energi lain bebas dan terbarukan untuk aplikasi domestik dan industri, terutama untuk sistem pengeringan.

2.6Review jurnal-jurnal yang berkaitan dengan Pengering Pompa Kalor

2.6.1 Review of solar assisted heat pump drying systems for agricultural and marine

products

Oleh : Ronak Daghigh a,b,*, Mohd Hafidz Ruslan a, Mohamad

Yusof Sulaiman a, Kamaruzzaman Sopian a

Negara : Malaysia

Keyword : Heat pump, Coefficient of performance (COP), Solar energy,

Working fluid, Solar assisted heat pumps dryer (SAHPD), Chemical heat pumps, Ground source heat pumps (GSHP)

Teknologi menggabungkan pompa kalor dan energi surya adalah konsep yang sangat menarik. Hal ini dapat menghilangkan beberapa kesulitan dan kerugian dari penggunaan sistem pengering tenaga matahari atau semata- mata menggunakan pengering pompa kalor secara terpisah. Energy Surya dibantu sistem pengering pompa kalor telah dipelajari dan diterapkan sejak dekade terakhir dalam rangka meningkatkan kualitas produk di mana diperlukan suhu rendah dan kondisi pengeringan terkendali dengan baik. Makalah ini meninjau studi pada kemajuan dalam sistem pengeringan pompa kalor matahari. Hasil dan observasi dari studi dibantu sistem pengering pompa kalor matahari menunjukkan bahwa bahan panas sensitif; meningkatkan kontrol kualitas, mengurangi konsumsi energi, koefisien kinerja yang tinggi dan efisiensi termal yang tinggi dari pengering dicapai. Jalan ke depan dan

arah masa depan dalam R & D di bidang ini adalah penelitian lebih lanjut mengenai analisis teoritis dan eksperimen serta untuk penggantian pengering surya konvensional atau pengering pompa kalor dengan sistem yang dibantu pengering pompa kalor matahari dan pengering pompa kimia dan panas bumi dibantu surya yang harus menyajikan aplikasi teknologi hemat energi.

2.6.2 A solar assisted heat pump drying system for grain in-store drying

Oleh : Haifeng LI, Yanjun DAI, Jianguo DAI, Xibo WANG, Lei WEI

Negara : China

Keywords : Solar energy, heat pump, airflow, in-store drying

Untuk biji-bijian di dalam tempat pengeringan, proses pengeringan dibantu tenaga surya yang telah dikembangkan, terdiri dari satu set termasuk pompa kalor dibantu surya , sistem ventilasi, pengaduk biji-bijian, dll Dengan cara ini, konsumsi daya yang rendah, waktu siklus pendek dan keseragaman kadar air dapat dicapai dibandingkan dengan metode konvensional. Sebuah sistem pengering pompa kalor dibantu surya telah dirancang dan diproduksi untuk lumbung yang praktis, dan kinerja konsumsi energi unit dianalisis. Hasil analisis menunjukkan bahwa fraksi unit surya lebih tinggi dari 20%, koefisien kinerja tentang sistem (COPS) adalah 5,19, dan tingkat ekstraksi kelembaban tertentu (SMER) bisa mencapai 3.05 kg / kWh.

2.6.3

Experimental investigation on a solar assisted heat pump in-store

drying system

Oleh :Y. Li a,*, H.F. Li a, Y.J. Dai a, S.F. Gao b, Lei Wei b, Z.L. Li

b, I.G. Odinez c, R.Z. Wang a

Negara : China

Keywords : In-store drying, Grain, Solar air collector, Heat pump,

Equilibrium model

Pengering bertenaga surya adalah teknik yang ramah lingkungan digunakan untuk mengeringkan biji-bijian. Sebuah sistem pengeringan baru di dalam ruangan yang terdiri dari kolektor plat datar dengan fluida udara, pompa kalor, kipas, saluran udara, dan pengaduk gandum diusulkan untuk memanfaatkan penuh energi matahari dan untuk mengurangi konsumsi listrik. Sebuah sistem demonstrasi dibangun dan diuji di Kunming, Cina. Data eksperimen dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dari simulasi matematika. Data eksperimental dan simulasi menunjukkan bahwa sistem pengering pompa kalor dibantu tenaga surya meningkatkan kinerja proses pengeringan di dalam ruangan. Kenaikan suhu rata-rata 8,9 C untuk udara masuk lumbung yang dicapai. Laju pengeringan meningkat dan keseragaman kadar air gabah ditingkatkan. Selain itu, gandum dipertahankan dalam kualitas yang baik dan berkurangnya tingkat konsumsi daya .

2.6.4 Experimental study on solar assisted heat pump system for heat supply

Oleh : Y.H. Kuang a, R.Z. Wang a,*, L.Q. Yu b Negara : China

Keywords : Solar energy; Heat pump; Thermal storage; Coefficient of performance

Dalam penelitian ini, sistem pompa kalor yang dibantu energi surya yang sederhana dan biaya yang efektif (SAHP) dengan kolektor pelat datar, tangki sumber air penyimpanan air panas dan pompa kalor telah diusulkan. Kinerja termal dari seluruh sistem dan komponen utama telah diselidiki secara eksperimental selama musim pemanas 2000-2001 di China utara . Dari data eksperimen diperoleh, beberapa kesimpulan penting dan saran telah diperoleh, yang dapat membantu dalam desain dasar dan perbaikan sistem SAHP untuk pengguna potensial.

2.6.5 Modeling of a solar and heat pump sludge drying system

Oleh : R. Slim*, A. Zoughaib, D. Clodic

Negara : Prancis

Keywords : Heat pump, Greenhouse, Modelling, Simulation, Drying, Waste water, Sludge

Sebuah model yang diselipkan quasistatic telah dikembangkan untuk mengevaluasi kinerja sistem pengeringan lumpur di rumah kaca dibantu oleh pompa kalor yang disebut '' Solar dan Pompa Kalor Sistem Pengeringan Sludge'' (S & HPSDS). Model ini seluruhnya berasal dari hukum kekekalan massa, energi, momentum dan persamaan negara serta korelasi perpindahan panas. Data cuaca digabungkan dalam rangka untuk mengevaluasi kinerja

musiman sistem. Model ini dapat digunakan untuk berbagai tujuan; makalah ini berfokus pada evaluasi suhu pemanasan mengarah ke thermo-ekonomi yang optimal sepanjang tahun dalam hal konsumsi energi.

2.6.6 Performance analysis of solar-assisted chemical heat-pump dryer

Oleh : M.I. Fadhel a,b,⇑, K. Sopian a, W.R.W. Daud a

Negara : Malaysia

Keywords : Evacuated tubes collector efficiency; Solar fraction; Chemical heat pump; Coefficient of performance; Drying

Sebuah pengering pompa kalor kimia yang dibantu energi surya telah dirancang, dibuat dan diuji. Kinerja sistem telah dipelajari di bawah kondisi meteorologi dari Malaysia. Sistem ini terdiri dari empat komponen utama: kolektor surya (dievakuasi jenis tabung), tangki penyimpanan, unit pompa kalor kimia padat-gas dan pengering ruangan. Sebuah unit pompa kalor kimia padat-gas terdiri dari reaktor, kondensor dan evaporator. Reaksi yang digunakan dalam penelitian ini (CaCl2-NH3). Sebuah simulasi telah dikembangkan, dan hasilnya diperkirakan dibandingkan dengan yang diperoleh dari eksperimen. Efisiensi maksimum untuk tabung dievakuasi kolektor surya dari 80% sudah diprediksi terhadap percobaan maksimum 74%. Nilai maksimum fraksi solar dari simulasi dan percobaan yang masing- masing, 0,795 dan 0,713, sedangkan koefisien kinerja pompa kalor kimia (COPh) nilai maksimum masing-masing 2,2 dan 2 yang diperoleh dari simulasi dan percobaan, . Hasil menunjukkan bahwa pengurangan energi pada kondensor sebagai akibat dari penurunan radiasi matahari akan menurunkan koefisien kinerja pompa kalor kimia serta menurunkan efisiensi pengeringan.

2.6.7 Performance of evaporator-collector and air collector in solar assisted heat pump dryer

Oleh : M.N.A. Hawlader *, S.M.A. Rahman, K.A. Jahangeer Negara : Singapur

Keywords : Heat pump; Solar drying; Evaporator-collector; Air collector;

Performance of collectors

Sebuah pengering pompa kalor dibantu energi surya telah dirancang, dibuat dan diuji. Makalah ini menyajikan kinerja evaporatorcollector dan kolektor udara saat dioperasikan pada kondisi meteorologi yang sama. prosedur standar ASHRAE untuk pengujian kolektor telah diikuti. Evaporator-kolektor dari pompa panas bertindak langsung sebagai kolektor surya, dan suhu pendingin di inlet ke evaporator-kolektor selalu tetap di bawah suhu lingkungan. Karena penolakan memanaskan masuk akal dan laten udara di dehumidifier, suhu pada saluran masuk ke kolektor udara lebih rendah dari udara ambien. Oleh karena itu, efisiensi termal kolektor udara juga meningkat karena pengurangan kerugian dari kolektor. Efisiensi dari evaporatorcollector dan kolektor udara ditemukan bervariasi antara 0,8-0,86 dan 0,7-0,75, masing-masing, ketika dioperasikan pada kondisi meteorologi Singapura.

2.6.8 Solar heat pump drying and water heating in the tropics

Oleh : M.N.A. Hawlader *, K.A. Jahangeer Negara : Singapur

Keywords : Heat pump; Drying; Coefficient of performance; Solar

Dalam penelitian ini, kinerja pengering pompa kalor dibantu energi surya dan pemanas air telah diteliti. Sebuah program simulasi telah dikembangkan. Hasil prediksi dibandingkan dengan yang diperoleh dari eksperimen dalam kondisi meteorologi Singapura. Sebuah koefisien kinerja (COP) nilai 7.0 untuk kecepatan kompresor 1800 rpm diamati. Efisiensi kolektor maksimum 0,86 dan 0,7 telah ditemukan masing-masing evaporator- kolektor dan kolektor udara . Nilai dari tingkat ekstraksi kelembaban tertentu (SMER) 0,65 Telah diperoleh dengan beban 20 kg dan kecepatan kompresor 1200 rpm. Hasilnya menunjukkan bahwa total waktu pengeringan produk menurun dengan meningkatnya potensi pengeringan. Pengeringan potensi berbanding lurus dengan laju aliran udara, temperatur udara dan berbanding terbalik dengan kelembaban relatif udara. Tiga parameter penting yang mempengaruhi kinerja sistem yang radiasi matahari, kecepatan kompresor dan beban total ditempatkan di ruang pengering. Kedua SMER dan COP menurun dengan peningkatan kecepatan kompresor.

2.6.9 Solar-assisted heat-pump dryer and water heater

Oleh : M.N.A. Hawlader*, S.K. Chou, K.A. Jahangeer, S.M.A. Rahman, Eugene Lau K. W.

Negara : Singapur

Keywords : Heat pump; Drying; Coefficient of performance; Solar

fraction

Pengering pompa kalor dan pemanas air yang dibantu energi surya telah dirancang, dibuat dan diuji. Kinerja sistem telah diteliti di bawah kondisi meteorologi Singapura. Sistem ini terdiri dari kompresor yang bekerja bolak- balik dengan variabel kecepatan , kolektor evaporator, tangki penyimpanan, kondensor berpendingin udara, pemanas tambahan, blower, pengering,

dehumidifier, dan kolektor udara. Sistem pengeringan dirancang sedemikian rupa sehingga beberapa komponen dapat diisolasi tergantung pada pola cuaca dan kondisi penggunaan. Media pengeringan yang digunakan adalah udara dan ruang pengering dikonfigurasi untuk melakukan sejumlah pengeringan biji-bijian makanan. Sebuah program simulasi dikembangkan menggunakan bahasa Fortran untuk mengevaluasi kinerja sistem dan pengaruh variabel yang berbeda. Indeks kinerja yang dianggap mengevaluasi kinerja sistem adalah: Surya Fraksi (SF) dan Koefisien Kerja (COP) dengan dan tanpa pemanas air. Nilai-nilai COP, diperoleh dari simulasi dan percobaan yang masing-masing 7.0, dan 5.0, sedangkan fraksi solar (SF) nilai masing-masing 0,65 dan 0,61 yang diperoleh dari simulasi dan percobaan.

2.6.10 Thermal performance analysis of a direct-expansion solar-assisted heat pump

water heater

Oleh : X.Q. Kong a,*, D. Zhang b, Y. Li a, Q.M. Yang a

Negara : China

Keywords : Solar-assisted heat pump, Direct-expansion, Water heater

,Coefficient of performance, Collector efficiency.

Sebuah pompa kalor mengekspansi langsung yang dibantu energi matahari untuk pemanas air (DX-SAHPWH) menjelaskan, yang dapat menyediakan air panas untuk keperluan rumah tangga sepanjang tahun. Sistem ini terutama mempekerjakan kolektor plat datar / evaporator dengan

luas permukaan 4,2 m2, sebuah kompresor listrik berputar yang bertipe kedap

, tangki air panas dengan volume 150 L dan katup ekspansi termostatik. R-22 digunakan sebagai fluida kerja dalam sistem. Sebuah model simulasi berdasarkan pendekatan parameter yang disamakan dan didistribusikan dikembangkan untuk memprediksi kinerja termal dari sistem. Mengingat parameter struktur, parameter meteorologi, langkah waktu dan suhu air akhir, model numerik dapat parameter operasional output, seperti kapasitas panas, sistem COP dan efisiensi kolektor. Perbandingan antara hasil simulasi dan

pengukuran eksperimental menunjukkan bahwa model mampu memberikan prediksi yang memuaskan. Pengaruh berbagai parameter, termasuk radiasi matahari, suhu lingkungan, kecepatan angin dan kecepatan kompresor, telah dianalisis pada kinerja termal dari sistem.

2.6.11 Thin-layer solar drying characteristics of rough rice under natural convection

Oleh : M.A. Basunia a, T. Abe b,* Negara : Bangladesh

Keywords : Rough rice; Thin-layer; Solar dryer; Natural convection

Percobaan pengeringan surya dengan Lapisan tipis dilakukan di Matsuyama, Jepang, dengan butiran padi. Kisaran suhu udara rata-rata pengeringan adalah 22,3 ± 34,9 ° C, dan kelembaban relatif adalah antara 34,5% dan 57,9%. Isi air awal berada di kisaran 37,07 ± 37,69% basis kering. Sebuah mode campuran pengering konveksi alami gabah dengan energi matahari digunakan untuk percobaan ini. Data berat sampel dan kemarau dan temperatur bola basah udara pengeringan dicatat terus menerus dari pagi hingga sore untuk setiap tes. Data pengeringan kemudian dipasang ke model Page, berdasarkan rasio dari perbedaan-perbedaan di antara kadar air awal dan akhir dan kadar air keseimbangan (EMC). Model ini memberikan cocok untuk kadar air dengan standard error rata-rata 0,00387 basis kering. Kedua parameter pengeringan N dan K adalah fungsi linear dari suhu dan kelembaban relatif. Persamaan pengeringan single-layer ini dapat digunakan untuk simulasi tempat pengeringan dalam beras kasar dalam jenis campuran- mode konveksi alami pengering surya.

BAB III METODOLOGI

Dalam dokumen Pengujian Alat Pengering Hibrida Pompa Kalor dan Surya Untuk Mengeringkan Biji Kakao (Halaman 56-68)