مدلسازي يخچال، با منابع انرژي خورشيدي و انرژي خروجي از اگزوز خودرو، جهت نگهداري محصولات دارويي و واكسن‌ها در خودرو

Modeling of a refrigerator utilizing solar energy and vehicle exhaust for refrigerating pharmaceutical products and vaccines in disaster vehicle

در مواقع بحراني همچون سيل و زلزله، نيروهاي امدادي براي نگهداري مواد دارويي و واكسن ها نياز به يخچالي دارند كه بدون استفاده از انرژي الكتريكي و با استفاده از انرژي هاي جايگزين، مانند انرژي خورشيدي، انرژي اتلافي خروجي از اگزوز خودروها، باد و غيره كار كند. در اين مقاله مدلسازي يخچال با سيكل تبريد جذب سطحي با زوج كربن فعال/ متانول به عنوان جاذب/ ماده جذب شدني و با دو منبع انرژي حرارتي خورشيدي و گازهاي اتلافي خروجي از اگزوز خودرو در نرم افزار متلب صورت گرفته است. سيكل خورشيدي شامل گرداورنده اي به مساحت m21 و سيكل اگزوزي شامل يك مبدل حرارتي با اختلاف دماي گازهاي ورودي و خروجي برابر با ?100 مي باشد. در مدلسازي صورت گرفته، پروفيل دمايي در بستر جاذب، اواپراتور و كندانسور، پروفيل فشار، ضريب كلي انتقال حرارت در گرداورنده و بستر جاذب، غلظت و ميزان تابش خورشيدي به دست آمده اند. نتايج حاصل نشان دهنده ضريب عملكرد 549/0 ، ضريب عملكرد خورشيدي 200/0 در قسمت خورشيدي و ضريب عملكرد 561/0 و قدرت خنك كنندگي ويژه برابر با 478/2 براي سيكل اگزوزي مي باشند. اين نتايج نشان از عملكرد خوب سيستم مدلسازي شده براي شرايط اقليمي ايران دارد.

In critical situations such as floods and earthquakes, the relief forces require a refrigerator for pharmaceuticals and vaccines which can operate without electrical energy and instead, use alternative energies such as solar energy, vehicle exhaust energy, wind energy, etc. In this paper, modeling of a refrigerator with an adsorption refrigeration cycle using activated carbon/methanol as adsorbent/adsorbate pair which utilizes two sources of energy, solar energy and vehicle exhaust energy is presented in MATLAB. The solar refrigeration cycle includes a collector with area of 1m2 and the exhaust gas cycle includes a heat exchanger with temperature difference of 100°C between its inlet and outlet gases. Modeling results represent the temperature profile in adsorbent bed, evaporator and condenser. Moreover, the pressure profile, overall heat transfer coefficient of collector and adsorbent bed, concentration and solar radiation are reported. The results show coefficient of performance of 0.549 and solar coefficient of performance of 0.200 for solar adsorption refrigeration and coefficient of performance of 0.561 with specific cooling power of 2.478 for exhaust heat adsorption refrigeration. These results reveal the good performance of the proposed model in the climate of Iran.