सौर प्रशीतन सोखना

LESBAT: कैथरीन Hildbrand, ओलिवर Cherbuin जुलिएन मेयर। परियोजना के नेता: फिलिप Dind

इस लेख का उद्देश्य सौर ठंडा सोखना के सिद्धांत जो केवल सौर विकिरण के साथ ठंड के लिए अनुमति देता है परिचय है।

सौर प्रशीतन क्या है?

स्विटजरलैंड में हाउत इकोले डी आईन्जेनियर्स एट डे गेस्टियन डू कैंटन डे वुड (HEIG-VD) की सौर ऊर्जा और भवन भौतिकी प्रयोगशाला 1 (LESBAT) दो दशकों से अधिक समय से नवीकरणीय ऊर्जा के क्षेत्र में सक्रिय है।

सौर सोखना रेफ्रिजरेटर के विकास के लिए हाल के वर्षों में अनुप्रयुक्त अनुसंधान मुख्य कुल्हाड़ियों से एक है।

इन पद्धतियों के मूल जहां प्रशीतन चिकित्सा और खाद्य उत्पादों के भंडारण के लिए मांग की है साहेल के देशों के गैर-विद्युतीकृत क्षेत्रों में ठंड के उत्पादन के लिए डिजाइन किए गए थे।

80 के वर्षों में विभिन्न शोध टीमों हम 1999 एक प्रदर्शन प्रोटोटाइप बनाया है, और विभिन्न प्रयोगशाला प्रोटोटाइप द्वारा काम के आधार पर एक सौर sorption कूलर जिसका निर्माण देश में छोटे श्रृंखला में संभव है प्राप्त करने के लिए विकास।

हम Ouagadougou पारिस्थितिक केंद्र के साथ प्रौद्योगिकी हस्तांतरण से हमारे विकास के साथ थे।

इस अनुच्छेद में, हम सौर रेफ्रिजरेटर सोखना, रचनात्मक विकास और बुर्किना फासो के लिए प्रौद्योगिकी हस्तांतरण के उदाहरण का ऑपरेटिंग सिद्धांत प्रस्तुत करते हैं।

इस प्रायोगिक विकास के लिए अनुदान मुख्य रूप से GEBERT R FOF फाउंडेशन (बेसल - स्विटज़रलैंड) द्वारा प्रदान किया गया था।

सौर प्रशीतन क्यों?

विकासशील देशों दवाओं और खाद्य पदार्थों को स्टोर करने के लिए एक वैकल्पिक और स्वच्छ समाधान।

सौर ठंडा निम्नलिखित के लिए एक विकल्प है:

• • अवशोषण प्रशीतन (नहीं सोखना) जो भी ठंड गर्म में बदल देती है, लेकिन उच्च तापमान जिसका दहन की आवश्यकता है,

 

• • पंप सहित एक thermodynamic प्रशीतन सर्द सर्किट से वेक्टर एक जनरेटर द्वारा संचालित है,

 

• • इलेक्ट्रो-सोलर रेफ्रिजरेशन, जो विद्युत ऊर्जा के भंडारण की एक बड़ी समस्या है (बैटरी जिनकी उम्र बहुत कम है, आदि)

इन 3 समाधानों में से कोई भी पूरी तरह से विकासशील देशों की जरूरतों को पूरा नहीं करता है क्योंकि वे हाइड्रोकार्बन (अफ्रीका में दुर्लभ और महंगी) का उपभोग करते हैं और इस्तेमाल की जाने वाली प्रौद्योगिकियों (बैटरी, प्रशीतन द्रव, आदि) को CO2 या अप्रत्यक्ष रूप से प्रदूषित करते हैं।

सौर तापीय ऊर्जा के सीधे रूपांतरण का उपयोग करके ठंड में सौर एयर कंडीशनिंग को इस तरह के नुकसान पेश नहीं करता है।

सोखना सौर प्रशीतन कैसे काम करता है?

सोखना घटना है जब एक गैस और एक ठोस के बीच संतुलन कायम होता है कि है।

गैस के अणुओं की एकाग्रता हमेशा गैस चरण की तुलना में ठोस की सतह के पास अधिक होती है। इस प्रकार, किसी भी ठोस में, सतह परमाणुओं को सतह के लंबवत आकर्षक बलों के अधीन किया जाता है। गैस अणुओं के सोखने से इन बलों का संतुलन आंशिक रूप से बहाल हो जाता है।

यह अक्सर सोखना के रूप में टोक़ के रूप में जाना जाता है। दंपति एक सोर्सेबेंट (ठोस) और एक सोखना (सर्द के रूप में तरल अभिनय) से बना है।

Adsorbents के रूप में इस्तेमाल शरीर आम तौर पर शरीर जो एक बहुत बड़ी बाहरी सतह होती है। हम सक्रिय Aluminas, सक्रिय कार्बन, सिलिका जैल और zeolites तलब कर सकते हैं। पी लेनेवाला के चुनाव बाष्पीकरण और गर्म स्रोत (कलेक्टर) के तापमान पर उपलब्ध में वांछित तापमान पर निर्भर करेगा।

दंपति के दूसरे भाग (सोखना) को दो आवश्यक शर्तों को पूरा करना चाहिए: वाष्पीकरण की एक उच्च अव्यक्त गर्मी होती है और छोटे अणुओं से बना होता है, आसानी से सोखने योग्य होता है। इन विशेषताओं वाले तरल पदार्थ विशेष रूप से पानी, अमोनिया, मेथनॉल और कार्बन डाइऑक्साइड में हैं। इन दो ″ भौतिक, स्थितियों के अलावा, द्रव की प्रकृति के साथ-साथ इसकी खतरनाकता (ज्वलनशीलता, विषाक्तता, आदि) को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।

हमारे आवेदन क्रमिक सक्रिय कोयला मेथनॉल युगल, सिलिका जेल-पानी और पानी जिओलाइट का इस्तेमाल किया है। इन जोड़ों का उपयोग एक न्यूनतम करने के लिए noncondensable गैसों जो adsorbate के वाष्प के पारित होने में बाधा डालती सकता है की उपस्थिति को कम करने के लिए एक औसत स्तर वैक्यूम (10-3 मिलीबार) की आवश्यकता है। चक्र, रहकर काम करता है क्योंकि ठंड केवल रात के दौरान उत्पादन किया जाता है।

रेफ्रिजरेटर के रूप में डिजाइन में हमारे विकास में चार मुख्य तत्वों में शामिल हैं:

• • सेंसर-एडोर्बर: सौर विकिरण द्वारा गर्म किए जाने वाले adsorbent वाले भाग को, जिसके प्रभाव से
    adsorbate के desorption।

 

• • संघनित्र: इस तत्व का उपयोग सेंसर-adsorber में उतरे adsorbate vapors को संघनित करने के लिए किया जाता है।

 

• • प्रशीतन कक्ष: यह तत्व रेफ्रिजरेटर का उपयोगी हिस्सा है, जिसमें अछूता कक्ष और बाष्पीकरणकर्ता होता है जिसमें तरल और ठोस रूप में सोखना शामिल होता है।

 

• • स्वायत्त वाल्व: शरीर के कम दबाव के उच्च दबाव भाग को अलग करने के लिए। यह शरीर विकसित LESBAT स्वचालित है और कोई इलेक्ट्रॉनिक (पेटेंट)।

संचालन चक्र

सौर रेफ्रिजरेटर एक सोखना गर्मी चक्र पर चल रही है। चक्र
नीचे बताए अनुसार चार अलग-अलग चरणों में तोड़ा जा सकता है। हम इस तालिका में क्लॉसियस-क्लैप्रोन (Ln (P) (दबाव) के आरेख (-1 / T) (तापमान) के एक फ़ंक्शन के रूप में दर्शाए गए चक्र को भी देते हैं।

लाभ / एयर कंडीशनिंग सोखना का नुकसान

नुकसान:

• • टाइम्स (कम से कम) गर्म और ठंडे उत्पादन के बीच 12h उत्पादन (यह काफी आसानी से बफर बैटरी द्वारा व्याख्या करने योग्य हो सकता है)

 

• • "ठंड" सोखना चक्र का उत्पादन करने के लिए एक ठंडा स्रोत (रात में) की आवश्यकता है

 

• • पुलिस को व्यापक रूप से (1 / 10 लगभग) कंप्रेसर refrigerating मशीनों (लेकिन यह वास्तव में महत्वपूर्ण है क्योंकि सौर स्रोत quasiement असीमित है?) नीचे

लाभ:

• • सूरज के अलावा कोई भी ऊर्जा स्रोत (या अन्य गर्मी स्रोत, जैसे गर्मी का नुकसान) की आवश्यकता नहीं है।

 

• • नहीं चलती भागों (शटर को छोड़कर), रखरखाव बहुत आसान है।

 

• • पानी के रूप में सरल रूप में प्रशीतित तरल पदार्थ का उपयोग करने की संभावना!

 

• • सीओपी इलेक्ट्रो-सोलर एयर कंडीशनिंग (मैकेनिकल रेफ्रिजरेशन सर्किट की आपूर्ति करने वाले फोटोवोल्टिक पैनल) की तुलना में थोड़ा अधिक देखने के बराबर है, कम में नुकसान (पहनने और बैटरी, रखरखाव के प्रदूषण) ...!

अर्थशास्त्र

इस लेख में वर्णित के रूप में निर्मित एक सोखना सौर रेफ्रिजरेटर के निर्माण की लागत के बारे में, आंकड़ों को स्पष्ट करना बहुत मुश्किल है।

स्विट्जरलैंड या फ्रांस में विकसित एक प्रोटोटाइप की लागत का देश के योग्य कार्यबल (लक्ष्य) के साथ बुर्किना फासो में प्रति वर्ष कुछ दर्जन प्रतियों से निर्मित रेफ्रिजरेटर की कीमत से कोई लेना-देना नहीं है। पहले लक्षित किया गया)। यह कीमत बड़े पैमाने पर उत्पादन की स्थिति में प्रति वर्ष हजारों प्रतियों के साथ एक स्वचालित लाइन में या अफ्रीका में गिर जाएगी।

सीईएएस-बीएफ द्वारा 2002 में बुर्किना फासो में किए गए एक बाजार अध्ययन से पता चला है कि प्रति वर्ष सौ से अधिक 300-लीटर सोखना सौर रेफ्रिजरेटर बेचा जा सकता है और गैर-सरकारी संगठनों, अस्पतालों के साथ यह तीन साल के लिए बेचा जा सकता है। बुर्किनाबे के होटल और कृषि सहकारी समितियाँ इस शर्त पर कि बिक्री मूल्य 750 CFA फ़्रैंक (लगभग 000 €) से अधिक नहीं है।

चुनौती दुगना है: एक जेट विमान में उत्पादन शुरू होने के बाद बाजार की मांग को पूरा करने और बिक्री मूल्य से ऊपर उल्लेख से अधिक के बिना उत्पादन करने के लिए गति के लिए। मौजूदा बाजार की स्थितियों और श्रम की कीमत बुर्किना हमें लगता है कि CEASBF इस चुनौती का सामना करने में सक्षम है बनाते हैं।

निष्कर्ष

LESBAT के भीतर सौर सोखना प्रशीतन के क्षेत्र में किए गए प्रयोगों ने इस तकनीक में निहित सभी कठिनाइयों को समझना संभव बना दिया है।

ताकि यह पीड़ितों की असफलता के बिना फैल सके, जो इसे बदनाम कर सके, मौके पर प्रभावी कौशल के निर्माण या मजबूती से विकासशील देशों को ज्ञान के संचरण का समर्थन करना आवश्यक है, जैसा कि हमने प्रयास किया है CEAS-BF के साथ हमारे सहयोग के हिस्से के रूप में करने के लिए।

हमारे सौर रेफ्रिजरेटर सिस्टम में रचनात्मक परिवर्तन रचनात्मक सरलीकरण करने के उद्देश्य से है, जबकि प्रदर्शन को बनाए रखने। इस उद्देश्य हासिल की है। परियोजना का परिणाम छोटे कूलर विकसित करना है। इस कमरे में हमारी प्रणाली के खाते में तकनीकी सीमाओं को ध्यान में रखकर की अधिकतम आकार को परिभाषित करेगा।

सोखना सौर प्रशीतन हमारे जीवाश्म ईंधन की अधिक खपत के कारण पर्यावरणीय समस्याओं के समाधान की श्रेणी का हिस्सा है।

इसके अलावा, यह vied'un कई लोगों को, विशेष रूप से साहेल देशों की गुणवत्ता में सुधार करना चाहिए, उन्हें दवाइयां, टीके और भोजन के संरक्षण के लिए पहुँच दे रही है।

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