بعض العوامل الهندسة المؤثرة على أداء دورة تبرید بالطاقة الشمسیة بالادمصاص

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 استاذ بقسم هندسة تصنیع المنتجات الزراعیة بکلیة الهندسة الزراعیة – جامعة الازهر بالقاهرة، مصر

2 أستاذ مساعد بقسم هندسة تصنیع المنتجات الزراعیة - کلیة الهندسة الزراعیة- جامعة الأزهر- القاهرة، مصر.

3 أستاذ الکیمیاء النانوضوئیة المساعد – معهد الدراسات والبحوث البیئیة – جامعة مدینة السادات.، مصر.

4 مدرس مساعد بقسم هندسة تصنیع المنتجات الزراعیة بکلیة الهندسة الزراعیة – جامعة الازهر بالقاهرة، مصر.

المستخلص


تعتبر الطاقة الشمسیة من اهم مصادر الطاقات الجدیدة والمتجددة والبدیلة للوقودالاحفورى. وتبوأت الطاقة الشمسیة مکانًا مهما ضمن البدائل المتعلقة بالطاقات المتجددة، وتأتی أهمیتها بأنها مصدراً نظیفاً للطاقة من حیث تأثیرها على البیئة وهی طاقة مباشرة وسهلة الاستخدام متجددة ومستمرة الحفاظ على نفس الجودة ولا تخضع لاحتکار الشرکات أو المستثمرین بل یمکن أن یستفید منها جمیع سکان الأرض. وفى السنوات الاخیرة لوُحظ ان هناک اهتمام کبیر لتطبیقات الطاقة الشمسیة فى تکنولوجیا التبرید حیث ان التبرید اصبح ضروریا لحفظ المنتجات الزرعیة والمواد الغذائیة والادویة الطبیة واللقاحات والتحصینات البیطریة وتبرید المنشأت الزراعیة. ونظام التبرید بالطاقة الشمسیة بالادمصاص واحد من أهم الطرق الواعدة فى التبرید بأستخدام الطاقة الشمسیة والتى یمکن ان یلبى الاحتیاجات الخاصة بالتبرید مثل تکییف الهواء وصناعة الثلج وحفظ المواد الغذائیة والمواد الطبیة واللقاحات والتحصینات البیطریة وخصوصا فى المناطق النائیة والمستصلحة حدیثا ونظرا لما له من مزایا أهمها أنه أمان تماماً على البیئة إنخفاض تکلفة الصیانة والاصلاحات غیر قابلة للتأکل ولا یحدث منها ضوضاء.
ویهدف  هذا البحث الى :

 أنشاء وتصنیع وحدة تبرید بالطاقة الشمسیة بالادمصاص باستخدام زوج العمل کربون نشط - میثانول.
دراسة بعض العوامل الهندسیة التى تؤثر على أداء الدورة للوصول لافضل أداء .وحمولة التبرید
دراسة أقتصادیة

 وقد أظهرت النتائج ما یلى :

تأثیر العوامل البیئیة على أداء دورة تبرید بالطاقة الشمسیة بالادمصاص وکفاءة المجمع الشمسى (المولد) مثل شدة الاشعاع الشمسی  ک وات / م2 ودرجة حرارة الجو م° وسرعة الریاح م/ ث وأظهرت النتائج ان شدة الاشعاع الشمسى متأثرة بالتوقیت المحلى یتبع تقریبا منحنى التوزیع الطبیعى قبل وبعد الظهر, وکانت القیم العظمى لشدة الاشعاع الشمسى عند الظهر وتتراوح ما بین 1,0 – 1,24  ک وات / م 2 , والقیم الدنیا فی الصباح وبعد الظهر والتی تراوحت بین 0.51-0.73 کیلووات / م 2 و 0.39- 0.65 کیلووات / م 2 قبل وبعد الظهر على التوالی. ومن الواضح  ان درجة الحرارة المحیطة لاتتبع منحنى التوزیع الطبیعى نظرا لتأثرها برطوبة الهواء وسرعته.
اختباروتقییم  ثلاثة أغطیة على کفاءة المجمع الشمسى ( المولد ) غطاء زجاج – غطائین من الزجاج – غطاء من البلاسیتک ( البولى إیثلین) , وقد أوضحت النتائج ان أعلى قیم للکفاءة الحراریة مع الغطائین من الزجاج وذلک للاستفادة العظمى من الطاقة الحراریة  وانخفاض  الفاقد منها عنها فى الغطاء الواحد من الزجاج والبلاسیتک ( البولى اثیلین )
اختبار وتقییم ثلاث کتل من مادة الادمصاص ( الکربون النشط ) 12 ,14, 16 کجم  للوصل الى افضل معاما اداء % وافضل حمولة تبرید طن تبرید  وقد اوضحت النتائج ان اعلى قیم لمعامل الاداء وحمولة التبرید کانت عند 14 کجم من الکربون النشط .

الموضوعات الرئيسية


Critoph RE.(1991). Adsorption refrigerators and heat pump. In: Carbon materials for advanced technologies, Chap 10, Burchell TD (editor); p. 303–40, ISBN 0- 08-042683-2.
Darwesh, M., A.H. Elmetwalli.,A. Derbala, A. Elmetwalli, T. Fouda and M. Morad, (2010).Manufacture and performance evaluation of solar absorption refrigeration unit for potato storage.  The  17th. Annual Conference of the Misr Society of Ag. Eng., 28 October, 2010  pp 1907:1921
Duffie, J. A., and Beckman, W. A. (2013). Solar engineering of thermal processes. John Wiley and Sons.‏
El Awady, M.N., Abd El-Salam, M.F., Farrag, A.E. and Aboelghait K.M. (2015). Low quality water treatment and deselimation abased on solar energy technology .Misr J. Ag. Eng., 32(2):909-626
El-Metwally, M. (2005). Sunshine and global solar radiation estimation at different sites in Egypt. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 67(14), 1331-1342.‏ Cited by Hameed, M. S., (2011)
Ghanem, T. H. (1989). Design of a solar dryer for agricultural products. M.Sc. Th., Fac. of Agric. Al-Azher. U. 50-51
Ghanem, T. H. (2003). Improving Thermal Efficiency of A Flat Plate Solar Collector Using Nontraditional Coating Under Quasisteady conditions. Misr J. Ag. Eng, 20(2), 498-514.‏
Li, M., Wang, R. Z., Xu, Y. X., Wu, J. Y., and Dieng, A. O. (2002). Experimental study on dynamic performance analysis of a flat-plate solar solid-adsorption refrigeration for ice maker. Renewable energy, 27(2), 211-221.‏
Nilesh T., U. Dhokane, Savita, Shinde, and M. V. Nagarhalli,(2014)b Performance Evaluation of Intermittent Solid Adsorption Refrigeration System Running On Solar Energy. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. 3 : 79-86
Qasem, N. A., & El-Shaarawi, M. A. (2013). Improving ice productivity and performance for an activated carbon/methanol solar adsorption ice-maker. Solar Energy, 98, 523-542.‏
Smith, C. C., and Weiss, T. A. (1977).Design application of the Hottel-Whillier-Bliss equation. Solar energy, 19(2), 109-113.‏
Toledo T. (2007)Fundamentals of Food Process Engineering Third Edition Department of Food Science and Technology University of Georgia page 42
Wang, R. Z., Li, M., Xu, Y. X., and Wu, J. Y. (2000). An energy efficient hybrid system of solar powered water heater and adsorption ice maker. Solar Energy, 68(2), 189-195.‏