Điều kiện đầu vào (giả định):
-
Lưu lượng khí nén: 1000 Nm³/h (Nm³ = số mét khối ở điều kiện chuẩn)
-
Khí vào: 40°C, độ ẩm 7 g/kg (7 grams nước trên 1 kg không khí khô)
-
Áp suất làm việc ~1 atm (101.325 kPa)
-
Thời gian vận hành: 8.000 giờ/năm (ví dụ: gần như 24/7 trừ bảo trì)
-
Giá điện mẫu: 0.10 USD/kWh (bạn thay bằng giá thực tế)
-
Giá “chi phí khí nén” mẫu (ước tính tổn thất do purge): 0.02 USD/Nm³
-
Các hệ số giả định thêm (nêu rõ để bạn có thể đổi):
-
Nhiệt ẩn ngưng của nước ≈ 2400 kJ/kg
-
Nhiệt riêng của khí (≈ khí khô) cp ≈ 1.005 kJ/kg·K
-
Mật độ không khí ở chuẩn ≈ 1.293 kg/Nm³
-
COP (hệ thống lạnh / bơm nhiệt) dùng làm ví dụ: Refrigeration COP = 3.0; HP (desiccant regen) COP = 2.5; Closed-loop HP COP = 3.5
-
Năng lượng tái sinh cho desiccant (nếu dùng gia nhiệt trực tiếp) ≈ 3000 kJ/kg nước desorbed (giá trị tham khảo)
-
-
Phân tích quyết định — nên chọn gì cho case 1000 Nm³/h, 40°C, 7 g/kg?
-
Nếu mục tiêu chỉ là loại bỏ nước để bảo vệ dụng cụ khí nén, không cần PDP cực thấp (≥ +3°C chấp nhận được):
-
Máy sấy lạnh có chi phí đầu tư thấp và chi phí vận hành tương đối nhỏ (ví dụ ~~4.1 USD/năm theo giả định). Là lựa chọn thực tế, nhỏ gọn, dễ bảo trì.
-
-
Nếu cần PDP rất thấp (ví dụ ≤ −40°C) — cho sơn, sản xuất điện tử, instrument:
-
Desiccant dạng purge: chi phí vận hành có thể rất lớn ở lưu lượng 1000 Nm³/h vì hao hụt khí nén. (ví dụ ~19.2k USD/năm nếu purge 12% với giá khí 0.02 USD/Nm³).
-
Desiccant có tái sinh bằng điện: chi phí điện ở mức trung bình (ví dụ ~6.2k USD/năm).
-
Desiccant tái sinh bằng bơm nhiệt: chi phí vận hành thấp nhất trong các desiccant (ví dụ ~2.4k USD/năm). So với purge, HP thường tiết kiệm lớn ở lưu lượng lớn.
-
-
Nếu ưu tiên tiết kiệm năng lượng dài hạn và có vốn đầu tư ban đầu lớn: cân nhắc desiccant bơm nhiệt hoặc hệ bơm nhiệt khép kín — hoàn vốn qua vài năm nhờ chi phí vận hành thấp hơn.
-
Yếu tố vận hành & bảo trì: desiccant phức tạp hơn (thay hạt, van, bộ tái sinh); máy lạnh đơn giản, đáng tin cậy ở điều kiện bình thường.
Bảng tóm tắt (các giá trị ví dụ, có thể thay tham số để phù hợp khu vực bạn)
Loại máy PDP ví dụ Nước loại bỏ (kg/h) Công/nguồn chính (kW điện) Chi phí năng lượng hàng năm (USD, ví dụ) Máy sấy lạnh +3 °C 2.99 ~5.12 kW (compressor lạnh) ~4.093 USD/năm Desiccant (purge 12%) −40 °C 8.90 mất khí: 120 Nm³/h → ~ 19.200 USD/năm (khí) ~19.200 USD/năm (chủ yếu mất khí) Desiccant (heater điện) −40 °C 8.90 ~7.81 kW điện (gia nhiệt) ~6.250 USD/năm Desiccant (bơm nhiệt regen) −40 °C 8.90 ~2.97 kW điện (HP) ~2.375 USD/năm Hệ bơm nhiệt khép kín (tối ưu) −20 → −40 (tùy cấu hình) ~8–9 kg/h thường thấp nhất (COP cao) thấp nhất trong dài hạn (ví dụ ~1.700–2.000 USD/năm với COP tốt) -