Tổng quan về máy sấy điện trở
Máy sấy điện trở sử dụng nhiệt đốt từ điện trở để làm nóng không khí sấy. Vật liệu sấy và không khí sẽ trao đổi nhiệt đối lưu. Vật liệu được dòng khí gia nhiệt nóng làm tăng áp suất trong lòng vật liệu tạo ra động lực quá trình sấy (áp suất trong lòng vật liệu lớn hớn áp suất bề mặt vật liệu và lớn hơn áp suất bến ngoài vật liệu). Ẩm sau khi thoát ra khỏi sản phẩm sẽ hòa tan vào không khí sấy. Một phần không khí sấy được xả bỏ ra ngoài bởi quạt xả. Từ đó, tạo ra chênh áp trong buồng sấy, khí tươi bên ngoài sẽ tràn vào để bổ sung.
Các thiết bị: buồng sấy, khay sấy, hệ thống xử lý không khí (điện trở, quạt), hệ thống điện điều khiển và đo lường.
Tổng quan về máy sấy bơm nhiệt
Máy sấy bơm nhiệt được sử dụng để cung cấp nhiệt cho buồng sấy bằng cách hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh. Sau đó, hệ thống quạt đối lưu được sử dụng để tản nhiệt đều trong buồng sấy. Khi không khí nóng đi qua sản phẩm nó sẽ truyền nhiệt cho sản phẩm. Hơi nước từ sản phẩm bay hơi, hòa tan vào không khí sấy. Một phần không khí sấy sẽ được thải ra ngoài bởi quạt xả. Đồng thời, tạo ra chênh áp để khí tươi bổ sung vào buồng sấy.
Các thiết bị: thân vỏ, xe goong và khay, máy bơm nhiệt(máy nén, dàn nóng, dàn lạnh, tiết lưu,…), quạt đối lưu, quạt xả ẩm, bộ điều khiển và đo lường.
Mục đích so sánh giữa máy sấy điện trở và máy sấy bơm nhiệt
Mục đích chính của việc so sánh là để đánh giá toàn diện hiệu quả kỹ thuật, kinh tế và chất lượng sản phẩm. Thông qua so sánh, có thể xác định được mức độ tiêu thụ năng lượng, thời gian sấy, khả năng kiểm soát nhiệt độ – độ ẩm, cũng như ảnh hưởng của từng hệ thống đến màu sắc, cấu trúc và giá trị dinh dưỡng của vật liệu sấy. Đây là cơ sở quan trọng để lựa chọn công nghệ sấy phù hợp cho từng loại nguyên liệu và mục đích sử dụng.
Ngoài ra, trong bối cảnh yêu cầu ngày càng cao về tiết kiệm năng lượng và phát triển bền vững, so sánh các hệ thống sấy còn nhằm đánh giá mức độ thân thiện môi trường và hiệu quả sử dụng năng lượng. Các hệ thống có khả năng thu hồi và tái sử dụng nhiệt, đặc biệt là hệ thống sấy bơm nhiệt, ngày càng được quan tâm do có hiệu suất năng lượng cao và giảm phát thải so với các hệ thống sấy sử dụng nguồn nhiệt trực tiếp.
Các tiêu chí so sánh giữa hai loại máy sấy trên
Cách tạo và sử dụng nhiệt, tiêu hao năng lượng như thế nào, dải nhiệt độ làm việc, thiết bị và chi phí, phạm vi ứng dụng hiệu quả.
So sánh điểm khác nhau giữa máy sấy điện trở và bơm nhiệt bằng các máy thực tiễn
1. Cách tạo và sử dụng nhiệt:
| Nội dung | Sấy bơm nhiệt | Sấy điện trở |
| Nguồn nhiệt | Hấp thu từ môi trường | Sinh nhiệt trực tiếp |
| Cơ chế | Thu hồi khí tải ẩm từ vật liệu thải ra môi trường và nhận thu hồi nhiệt mới rồi gia nhiệt đưa vào buồng sấy | Chuyển đổi năng lượng |
| Hiệu suất | COP ≥ 1:4 | Hiệu suất ≈ 1:1 |
Diễn giải:
– Sấy bơm nhiệt tạo ra nhiệt mới từ môi trương ít tốn điện năng (công) để gia nhiệt lên nhiệt độ yêu cầu.
– Sấy nhiệt tạo nhiệt bằng cách chuyển đổi trực tiếp điện hoặc nhiên liệu thành nhiệt, nên mỗi kWh điện chỉ tạo ra xấp xỉ 1 kWh nhiệt.
– Sấy bơm nhiệt sử dụng điện năng để vận hành máy nén nhằm hấp thu, thu hồi và vận chuyển nhiệt từ môi trường vào buồng sấy. Do đó, với 1 kWh điện tiêu thụ, hệ thống bơm nhiệt có thể cung cấp từ 4 đến 5 kWh nhiệt.
Tiêu hao năng lượng
| Nội dung | Sấy bơm nhiệt | Sấy điện trở |
| Điện tiêu thụ | 0,38–0,7 kWh/kg nước | ~2 kWh/kg nước |
| Hao hụt khi xả ẩm | Thấp | Cao |
| Chi phí vận hành | Thấp | Cao |
Diễn giải:
– Do có khả năng thu hồi nhiệt từ khí xả, sấy bơm nhiệt không bị mất nhiều năng lượng khi xả ẩm. Ngược lại, với sấy nhiệt, mỗi lần xả ẩm là thải bỏ trực tiếp nhiệt đã tạo ra, dẫn đến tiêu hao điện lớn.
Dải nhiệt độ làm việc
| Nội dung | Sấy bơm nhiệt | Sấy điện trở |
| Nhiệt độ | 50–60°C | Linh hoạt |
| Nhiệt độ tối đa | ~70°C | Có thể rất cao |
| Sấy nhiệt cao | Bị hạn chế | Rất tốt |
Diễn giải:
– Hệ thống bơm nhiệt bị giới hạn bởi đặc tính của chu trình lạnh. Phù hợp các vật liệu nhạy nhiệt
– Sấy nhiệt tạo nhiệt trực tiếp nên dễ đạt nhiệt độ cao, phù hợp với các sản phẩm không nhạy cảm nhiệt.
Thiết bị và chi phí
| Nội dung | Sấy bơm nhiệt | Sấy điện trở |
| Cấu tạo | Phức tạp | Đơn giản |
| Chi phí đầu tư | Cao hơn 50% | Thấp |
| Bảo trì | Phức tạp | Dễ, rẻ |
| Độ ổn định | Phụ thuộc kỹ thuật | Rất ổn định |
Diễn giải:
– Bơm nhiệt sử dụng hệ thống lạnh với nhiều thiết bị(dàn nóng, dàn lạnh, tiết lưu, máy nén,hệ thống điều khiển và đo lường…) và yêu cầu kỹ thuật cao.
– Sấy nhiệt dùng điện trở hoặc lò đốt nên ít linh kiện, dễ sửa chữa, độ ổn định cao.
Phạm vi ứng dụng hiệu quả
| Nội dung | Sấy bơm nhiệt | Sấy điện trở |
| Quy mô nhỏ (<20 kW) | Không tối ưu | Rất phù hợp |
| Quy mô trung bình(với dải công suất sấy từ (250kg – 1,2 tấn tươi/mẻ) | Phù hợp | Hạn chế |
Diễn giải:
– Ở quy mô công suất nhỏ, hệ thống bơm nhiệt hoạt động không hiệu quả, giá thành đầu tư cao
– Sấy nhiệt công suất lớn hơn 20kw, việc đốt một công suất điện lớn như vậy thì lại sinh ra nhiều rủi ro cho hệ thống, đường dây….
Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
– Về bản chất thì cả 2 loại máy đều sử dụng phương pháp sấy nhiệt gió ở môi trường áp suất khí quyển. Do đó, khi xét cùng điều kiện thì chất lượng sản phẩm của cả 2 máy đều giống nhau.
– Trên thực tế, nhờ chi phí tạo nhiệt rẻ hơn nên khi sử dụng máy sấy bơm nhiệt, người ta thường xả ẩm nhiều hơn, khiến thời gian sấy rút ngắn giúp sản phẩm được bảo quản tốt hơn.
Kết luận
Kết luận tổng thể phần so sánh
So với sấy điện trở, hệ thống sấy bơm nhiệt có ưu thế rõ rệt về hiệu quả sử dụng năng lượng nhờ cơ chế thu hồi và tái sử dụng nhiệt từ môi trường, dẫn đến tiêu hao điện năng thấp, chi phí vận hành nhỏ.
Tuy nhiên, do giới hạn về dải nhiệt độ làm việc, cấu tạo thiết bị phức tạp và chi phí đầu tư cao, sấy bơm nhiệt chỉ thực sự hiệu quả ở quy mô trung bình trở lên và đối với các sản phẩm nhạy nhiệt.
Ngược lại, sấy điện trở có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, linh hoạt về nhiệt độ và phù hợp với quy mô nhỏ, song tiêu hao năng lượng lớn và hiệu quả kinh tế thấp khi vận hành lâu dài.
Kết luận về máy
Mục đích cuối cùng của việc so sánh là để khách hàng lựa chọn máy hợp lí phù hợp với với quy mô kinh doanh, lựa chọn được giải pháp sấy tối ưu nhất cho nhu cầu thực tế, xét trên cả hiệu quả kỹ thuật – kinh tế – chất lượng sản phẩm – khả năng ứng dụng lâu dài.
Về máy sấy điện trở:
Phù hợp với:
– Các xưởng chế biến thịt, cá khô, đồ ăn vặt cần chi phí đầu tư thấp nhưng hiệu quả cao. (nhưng tiêu tốn chi phí vận hành là chi phí điện năng, ..)
– Hạt macca, hạt ngũ cốc, trái cây sấy khô (xoài, thanh long, chuối…)
– Rau củ sấy bột (chuối xanh, rau…).
– Tôm khô, mực một nắng, cá khô (cá lóc, cá dứa, cá sặc…)
– Nhờ vỏ inox, mức nhiệt có thể lên tới 100 °C (bản cao nhiệt), phù hợp với ngành thủy-hải sản cần nhiệt độ cao hơn để khử ẩm nhanh.
– Sấy khô gà lá chanh, bò tẩm gia vị, cơm cháy, chà bông…
Máy dễ vệ sinh, thuận tiện, phù hợp với chế biến thực phẩm nhỏ lẻ hoặc cơ sở kinh doanh.
* Với với năng suất (20 – 200) kg/mẻ sấy thì nên chọn các dòng máy sấy điện trở được sản xuất nội địa Việt “người Việt sài hàng Việt chất lượng cao” ở công ty HAI TẤN với các dòng máy: HT-D2 – 10 khay, HT-D3 – 20 khay, HT-D4 – 40 khay.
+ Với dòng máy HT-D2 thì phù hợp với năng suất 20-50 kg/mẻ, điện 1 pha 220V, (điện gia đình)
+ với dòng máy HT-D3 thì phù hợp với năng suất 60-100kg/mẻ, điện 3 pha 380V
+ với dòng máy HT-D4 thì phù hợp với năng suất 120-200kg/mẻ, điện 3 pha 380V
Về máy sấy bơm nhiệt:
Phù hợp với:
+ Trái cây sấy dẻo (Soft dried), dược liệu quý, tinh bột, các loại hoa trà.
+ Sản xuất thực phẩm khô: cá khô, hải sản khô, trái cây khô, các loại bánh mứt, bún khô, bánh tráng …+ Hỗ trợ công đoạn tẩm ướp trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm.
+ Sấy các sản phẩm mây tre đan ….
+ Sấy các loại nông sản: hồ tiêu, sấy hạt mắc ca, sachi, hạt thông đỏ, các loại ngũ cốc…
+ Sấy các loại dược liệu: sâm, thuốc nam, thuốc bắc…
– Chi phí vận hành về điện năng tiết kiệm so với máy sấy nhiệt (điện trở, hồng ngoại,…)
– Với năng suất năng suất từ (200kg – 1,2 tấn)/mẻ vật liệu thì nên chọn các dòng máy sấy bơm nhiệt ở công ty HAI TẤN với các dòng: HT-B1 – 80 khay, HT-B2 – 160 khay, HT-B4 – 240 khay
+ Với dòng máy HT-B1 thì phù hợp với năng suất 200-300 kg/mẻ vật liệu, điện 380V
+ Với dòng máy HT-B2 thì phù hợp với năng suất 500-800 kg/mẻ vật liệu, điện 380V
+ Với dòng máy HT-B4 thì phù hợp với năng suất 1,1 – 1,2 tấn/mẻ vật liệu, điện 380V
Tham khảo thêm về bảng giá các dòng máy sấy thực phẩm, xin anh chị chuyển hướng sang bài: Bảng giá và cách chọn máy sấy thực phẩm phù hợp nhất
Các câu hỏi thường ngặp
*Sấy bơm nhiệt có phải là sấy lạnh không?
Trả lời:
Không. Vì sấy bơm nhiệt vẫn là sấy nhiệt gió đối lưu, thường làm việc ở 40–60°C, thậm chí cao hơn. Sấy lạnh là phải rút chân không để giảm nhiệt độ bay hơi.
*Sấy nhiệt (điện trở) có phải lúc nào cũng sấy ở nhiệt độ cao?
Trả lời:
Không. Vì chỉ cần nhiệt độ cao hơn môi trường là đã gọi là sấy nhiệt gió, máy sấy điện trở hoàn toàn có thể sấy ở 40–60°C, tương đương sấy bơm nhiệt.
*Vì sao sấy bơm nhiệt tiết kiệm điện hơn?
Trả lời:
Vì 1 kWh điện chỉ dùng để vận hành máy nén, Hệ thống có thể cung cấp 4–5 kWh nhiệt (COP ≥ 4)Trong khi đó: Sấy điện trở: 1 kWh điện ≈ 1 kWh nhiệt
*Sấy bơm nhiệt có cần hồi lưu 100% không khí không?
Trả lời:
Không bắt buộc, nhiều hệ sấy bơm nhiệt:Vẫn xả khí ẩm ra ngoài nhưng thu hồi phần lớn nhiệt trước khi xả; điểm mấu chốt là thu hồi nhiệt, không phải hồi lưu hoàn toàn không khí.
*Vì sao sấy bơm nhiệt sấy nhanh hơn dù nhiệt độ không cao?
Trả lời:
Tốc độ sấy phụ thuộc mạnh vào độ ẩm không khí, sấy bơm nhiệt xả ẩm hiệu quả, duy trì độ ẩm thấp
➡ Chênh lệch ẩm lớn → hơi nước thoát nhanh hơn
*Vì sao sấy bơm nhiệt bị hạn chế nhiệt độ cao?
Trả lời:
Vì giới hạn của chu trình lạnh và môi chất, hiệu suất giảm mạnh khi nhiệt độ quá cao
*Khi nào nên dùng sấy điện trở thay vì bơm nhiệt?
Trả lời:
Nên dùng sấy điện trở khi:
– Quy mô nhỏ (<20 kW)
– Cần đầu tư thấp
– Cần nhiệt độ cao
– Muốn hệ thống đơn giản, dễ sửa
*Khi nào sấy bơm nhiệt phát huy hiệu quả nhất?
Trả lời:
Hiệu quả nhất khi:
– Sấy liên tục
– Quy mô trung bình
– Yêu cầu tiết kiệm năng lượng lâu dài
