Nghiệm thu cấp đơn vị đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường năm 2020

Chiều ngày 07/04/2022, khoa Điện đã tổ chức nghiệm thu sản phẩm và đánh giá cấp đơn vị đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường năm 2020: "Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống sấy bơm nhiệt để sấy nông sản, thực phẩm" do ThS Nguyễn Đức Nam, Bộ môn Kỹ thuật Nhiệt làm chủ nhiệm.

Việc nghiên cứu ứng dụng những hệ thống thiết bị sấy hiện đại vào điều kiện ở nước ta là một trong những đòi hỏi cấp bách do đặc thù Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp phát triển, các sản phẩm nông sản sau thu hoạch do không được bảo quản và xử lý kịp thời đã dẫn đến hao hụt sản phẩm khá lớn. Bơm nhiệt là một trong những thiết bị có khả năng tiết kiệm năng lượng cao và đã được chứng minh bằng lý thuyết cũng như trong thực tế kỹ thuật. Khi sử dụng bơm nhiệt thay cho hệ thống sấy thông thường, nó đã mang lại hiệu quả to lớn mà các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã tổng kết. Tuy nhiên, bên cạnh những kết quả đã đạt được trong kỹ thuật sấy thì việc sử dụng bơm nhiệt trong hệ thống sấy vẫn còn có những vấn đề tồn tại và phải giải quyết. Hệ thống sấy bằng bơm nhiệt là hệ thống sấy ở nhiệt độ vừa phải, vì vậy thời gian sấy sẽ lớn hơn so với các hệ thống sấy thông thường và do đó việc tiêu hao năng lượng luôn là vấn đề cần quan tâm và cải thiện, nhất là trong bối cảnh năng lượng đang ngày càng cạn kiệt mà nhu cầu lại ngày càng tăng trên thế giới cũng như ở Việt Nam.

Mặt khác, theo động học quá trình sấy, lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu sấy sẽ thay đổi theo thời gian và giảm dần ở cuối quá trình, tương ứng với nó thì nhiệt năng cần cung cấp cho vật liệu sấy cũng giảm dần trong khi hệ thống hoạt động liên tục cũng là vấn đề làm cho lãng phí năng lượng. Vì vậy, việc nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống sấy sử dụng bơm nhiệt và vận hành hợp lý hệ thống sấy nhằm đảm bảo phù hợp với động học quá trình sấy là rất cần thiết và luôn là vấn đề thời sự. Năm 2020, Nhà trường đã giao cho ThS Nguyễn Đức Nam chủ trì thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống sấy bơm nhiệt để sấy nông sản, thực phẩm” nhằm giải quyết các vấn đề cấp thiết nêu trên.

Đề tài đã hoàn thành đầy đủ các sản phẩm đăng ký, bao gồm:

- 01 máy sấy bơm nhiệt hai nhiệt độ bay hơi, quy mô đầu vào 5-8 kg/mẻ. CÔng suất điện 1 HP, điện áp 220V, dải nhiệt độ sấy: 25 độ C đến 40 độ C;

- Các bản vẽ thiết kế hệ thống

- 01 bài báo khoa học đang trên tạp chí KHCN được tính điểm công trình

- Tài liệu hướng dẫn sử dụng

Căn cứ kết quả thực hiện, Hội đồng nghiệm thu đã họp dưới sự chủ trì của PGS Trịnh Trọng Chưởng, cùng các thành viên: ThS. Nguyễn Bá Lâng (PB1) và TS. Lê Anh Tuấn (PB2), ThS Đặng Văn Bính (UV) và ThS. Nguyễn Thị Việt Linh (thư ký). Nhóm nghiêm cứu đã trình diễn vận hành sản phẩm sấy hai nhiệt độ bay hơi, với đối tượng sấy là carot, cùng các sản phẩm khác. Các sản phẩm đã đạt yêu cầu về chất lượng, số lượng, chủng loại theo đúng hợp đồng và thuyết minh đã ký. Một số kết quả nổi bật về mặt kỹ thuật của sản phẩm mà nhóm nghiên cứu đã đạt được bao gồm:

- Đã thiết kế và lắp đặt hoàn chỉnh hệ thống sấy bơm nhiệt hai nhiệt độ bay hơi, hệ thống hoạt động đúng thông số thiết kế.

- Đã tiến hành thí nghiệm và chứng minh rằng: hệ thống sấy hai nhiệt độ bay hơi có hệ số SMER cao hơn hệ số SMER của hệ thống sấy bơm nhiệt một dàn bay hơi, cụ thể là khả năng tiết kiệm năng lượng đã tăng lên được 9,09 % khi trong nghiên cứu này. Thời gian sấy cũng được rút ngắn hơn 16,7%.

- Ảnh hưởng của nhiệt độ tác nhân sấy và tốc độ tác nhân sấy đến thời gian sấy và khả năng khuếch tán ẩm được phân tích và đánh giá trong nghiên cứu này cho quá trình sấy Cà rốt tươi thái lát trên hệ thống sấy bơm nhiệt hai nhiệt độ sôi.

- Khi nhiệt độ tác nhân sấy tăng từ 35 độ C đến 45 độ C với cùng tốc độ tác nhân sấy tăng từ 0,5 m/s đến 2 m/s, thời gian sấy giảm xấp xỉ 39%. Khi nhiệt độ tác nhân sấy tăng và tốc độ tác nhân sấy tăng lên thì hệ số khuếch tán ẩm cũng tăng trong dải từ 1,103.10-8 m/s đến 2,077.10-8 m2/s và năng lượng hoạt hóa của quá trình khuếch tán thay đổi tăng từ 19,32kJ/mol đến 42,89 kJ/mol.

Hội đồng nghiệm thu đánh giá cao nỗ lực và sự cố gắng của nhóm nghiên cứu, đã vượt qua nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện để hoàn thành nội dung nghiên cứu. Hội đồng đã kết luận: đề tài đã thực hiện đầy đủ các nội dung, hạng mục sản phẩm và đánh giá: Đạt yêu cầu. Hội đồng cũng đề nghị nhóm nghiên cứu cần nhanh chóng chỉnh sửa một số thiếu sót trong báo cáo tổng kết để hoàn thiện hồ sơ và thực hiện các thủ tục nghiệm thu cấp trường.

Hệ thống sấy bơm nhiệt

Sản phẩm sấy

Hình ảnh buổi nghiệm thu