Study of the heating, cooling and condensing capacity of an external unit of two heat exchangers attached to a tumble dryer

KBAB har som önskemål att minska energianvändningen i deras fastigheter genom att minska på energiåtgången i deras tvättstugor. Genom att integrera kondenseringsvärmet i fastighetens värmesystem samt att minska fukthalten i tvättstugorna kan det åstadkommas. Torkning av kläder har tidigare skett med två typer av torktumlare, avluftare och kondensortumlare. I avluftaren värms rumsluft upp i torktumlaren, efter den torkat kläder evakueras luften ut. I kondensortumlaren recirkuleras luften där frånluften avfuktas i en kondensor för att sedan föras tillbaka till torktrumman. Metoden som användes i denna rapport var att koppla ett externt kyl- och värmepaket till en torktumlare från Asko Cylinda AB. Den fuktiga luften från torktumlaren kyls och kondenseras i kylbatteriet och värms upp av värmebatteriet för att sedan föras tillbaka till torktumlaren. Under mätningen mättes temperatur och flöde på luft- och vattensidan för respektive värmeväxlare vid in- och utloppet. På luften mättes även relativ fukthalt före kylbatteriet och efter värmebatteriet för att läsa av entalpivärden ur mollierdiagram. Entalpivärdena användes för att beräkna dimensionerande effekt på värmeväxlarna. Tillämpas kyl- och värmepaketet i en fastighet återvinns cirka 3 kWh för en torkning med 6 kg kläder. För en ensamboende återvinns cirka 170 kWh under ett år och för en flerbarnsfamilj återvinns cirka 500 kWh. Energiförbrukningen reduceras med cirka 65% när kyl- och värmepaketet tillämpas. Efter genomförda mätningar på Karlstads universitet i höglabbet framgick det att kyl- och värmebatteriet hade dimensionerande effekter på cirka 3 respektive 1 kW. I jämförelse med en av Asko Cylindas kondensorpaket har kylbatteriet ett högt effektvärde då kondensorpaketet har en effekt runt 1 kW. Effektiviteten låg på 99% respektive 97% för kyl- och värmebatteriet. En minskning av arean på kylbatteriet visa sig inte påverka effektiviteten i större grad då effekten avtog med 5,4% när arean minskades från 2,7 m2 till 0,7 m2. Värmebatteriet avtog med 37,1% när arean minskades från 1,0 m2 till 0,27 m2. Om kyl- och värmepaketet ska installeras i torktumlaren måste flänshöjden sänkas. En lösning är att flänsen utvidgas i längden för att upprätthålla en hög effektivitet.KBAB has a demand to save energy in their real estate by decreasing the consumption of energy in their laundry rooms. Integrating the condensing heat with the real estate heat system and decreasing the humidity in the laundry room can achieve it. Drying clothes is carried out by using two types of tumble dryers: open cycle dryer and the closed cycle dryer. In the open cycle dryer the room air is heated and sent into the drying drum. The humid air evacuates the laundry room after it exits the tumble dryer. In the closed cycle dryer the air is recirculated after the humid air passes a condenser where the water vapour is condensed before it is led back to the drying drum. In this thesis an external unit of two heat exchangers is attached to a tumble dryer from Asko Cylinda AB. The humid air from the tumble dryer is cooled and condensed in the first heat exchanger, and it is heated in the second heat exchanger before it is led back to the tumble dryer. During measurements temperature and flow was measured for air and water at the entrance and exit of the heat exchangers. Relative humidity was measured at the entrance of the first heat exchanger and at the exit of the other one. With knowledge of temperature and relative humidity enthalpy values can be read in a mollier diagram. Enthalpy values are used to calculate the power of the heat exchanger. If the heat exchangers are applied in a real estate, 3 kWh regains from one drying process with 6 kg drying load. 170 kWh regains during a year in a household for one person and 500 kWh regains for a family. The energy consumption is reduced by 65% if the heat exchangers are applied. After measurements at Karlstads University it was clear that the cooling heat exchanger had a power of 3 kW and the heating heat exchanger had a power of 1 kW. In comparison with a condenser from Asko Cylinda, which has a power of 1 kW, the cooling heat exchanger has a large power output. The effectiveness of the cooling and heating heat exchangers was calculated to 99% and 97% respectively. A reduction of the heat transfer area on the cooling heat exchanger did not have a large impact on the power output. A reduction from 2,7 m2 to 0,7 m2 contributed to a 5,4% lesser power output. The power output on the heating heat exchanger was reduced with 37,1% when the heat transfer area was reduced from 1,0 m2 to 0,27 m2. The fin height must be reduced if the heat exchanger unit can be installed in a tumble dryer from Asko Cylinda AB. To maintain a high effectiveness on the heating heat exchanger the fin length could be extended