بررسي تجربي پخت‌وپز در داخل ساختمان با استفاده از يك اجاق خورشيدي غيرمستقيم همراه با مواد ذخيره كننده حرارت

Experimental Investigation of Indoor Cooking Using an Indirect Solar Cooker Integrated with Heat Storage Materials

در اين مطالعه، امكان پخت‌وپز در داخل ساختمان در يك اجاق خورشيدي غيرمستقيم همراه با ماده تغيير فاز دهنده به‌صورت تجربي بررسي شده است. همچنين، اثر مواد تغيير فاز دهنده استانيليد و منيزيم نيترات هگزاهيدرات بر عملكرد واحد پخت اجاق خورشيدي با يكديگر مقايسه شده است. براي اين منظور، ابتدا مواد تغيير فاز دهنده با استفاده از اجاق خورشيدي غيرمستقيم شارژ شده و در ادامه از انرژي ذخيره شده در اين مواد براي گرم كردن 0/5 و 1 ليتر آب در بعد از ظهر استفاده شده است. پارامترهاي برسي شده شامل دماي روغن ورودي به واحد پخت، دماي آب، دماي مواد تغيير فاز دهنده و نرخ انرژي حرارتي دريافتي توسط آب هستند. با توجه به نتايج، استانيليد در طول فرايند شارژ به نقطه ذوب خود نرسيده است؛ در حالي كه انرژي حرارتي به‌صورت گرماي نهان و محسوس در منيزيم نيترات هگزاهيدرات ذخيره شده است. همچنين با استفاده از انرژي ذخيره شده در مواد تغيير فاز دهنده، دماي 0/5 و 1 ليتر آب در بعد از ظهر پس از گذشت 8 و 12 دقيقه به نقطه جوش رسيده است. مدت زمان سپري شده براي تغيير دماي 0/5 ليتر آب از نقطه جوش تا 80 درجه سانتي‌گراد در واحد پخت همراه با منيزيم نيترات هگزاهيدرات 4 ساعت و 42 دقيقه است كه نسبت به واحد پخت همراه با استانيليد 1 ساعت و 50 دقيقه بيشتر است.

In this study, the possibility of indoor cooking in an indirect solar cooker integrated with phase change material is experimentally investigated. Moreover, the effect of using acetanilide and magnesium nitrate hexahydrate (as the phase change materials) on the performance of the cooking unit of the solar cooker is compared. For this purpose, the phase change materials are charged by the indirect solar cooker initially. The stored energy in these materials is then utilized to heat 0.5 L and 1 L of water in the afternoon. Based on the results, acetanilide cannot reach its melting point during the charging process; however, thermal energy is stored as sensible and latent heat in magnesium nitrate hexahydrate. Using the stored energy in the phase change materials, the time required to boil 0.5 L and 1 L of water in the afternoon is 8 min and 12 min respectively. In the cooking unit with magnesium nitrate hexahydrate, the temperature of 0.5 L of boiling water reduces to 80 ºC after passing 4 h and 42 min, which is 1 h and 50 min higher than that of the cooking unit with acetanilide.