Thermodynamic simulator and performance improvement of heat pump tumble dryers

The challenge of sustainable development is giving a central position to energy efficiency improvement, especially in the household sector. Among the most energy intensive domestic appliances, tumble dryers offer a significant opportunity to decrease electricity consumption and, consequently, running costs. The present work concerns the thermodynamic analysis of the heat pump cycle, aimed at developing a simulation tool for Candy Hoover Group (from now on referred to as Candy). An extensive literature on heat pumps has been examined, revealing that the harshest part of the model is the integration of the moist air cycle in the refrigerant one. This is then employed to look for the most fitting components to enhance the overall performance of the dryer with the new refrigerant, introduced to comply with the European Union legislation on greenhouse gases. The experimental validation of the model is carried out following the European regulatory drying cycles, so that results can be compared to all the other tests run by the company. The same approach is used for the efficiency improvement tests, whose outcomes show a considerable energy saving, together with a slight condensation efficiency improvement. Further tests have to be performed, but the results achieved so far are encouraging, meaning that the simulator built could be employed by Candy for future researches.

La sfida dello sviluppo sostenibile sta fornendo un ruolo di primo piano all’efficientamento energetico, specialmente in ambito domestico. Tra gli elettrodomestici più energivori, le asciugatrici offrono una notevole opportunità di diminuzione del consumo elettrico e, di conseguenza, dei costi operativi. Il presente lavoro riguarda l’analisi termodinamica del ciclo della pompa di calore, volta allo sviluppo di uno strumento di simulazione per Candy Hoover Group (di seguito “Candy”). È stata esaminata una vasta letteratura sulle pompe di calore, la quale ha rivelato che la parte più complicata del modello sta nell’integrazione del ciclo dell’aria umida con quello del fluido refrigerante. Questo simulatore viene poi impiegato per ricercare i componenti più adatti a migliorare la prestazione globale dell’asciugatrice con il nuovo fluido refrigerante, introdotto per rispettare la normativa dell’Unione Europea sui gas ad effetto serra. La validazione sperimentale del modello si svolge seguendo i cicli di asciugatura normativi europei, in modo che i risultati possano essere messi a confronto con tutte le altre prove eseguite dall’azienda. Lo stesso approccio è utilizzato per le prove sull’efficientamento, i cui esiti mostrano un considerevole risparmio energetico, accompagnato da un modesto miglioramento dell’efficienza di condensazione. Si devono effettuare ulteriori prove, tuttavia i risultati ottenuti finora sono incoraggianti, il che significa che il simulatore realizzato potrà essere impiegato da Candy per future ricerche.