بررسی تجربی پخت‌وپز در داخل ساختمان با استفاده از یک اجاق خورشیدی غیرمستقیم همراه با مواد ذخیره کننده حرارت

در این مطالعه، امکان پخت‌وپز در داخل ساختمان در یک اجاق خورشیدی غیرمستقیم همراه با ماده تغییر فاز دهنده به‌صورت تجربی بررسی شده است. همچنین، اثر مواد تغییر فاز دهنده استانیلید و منیزیم نیترات هگزاهیدرات بر عملکرد واحد پخت اجاق خورشیدی با یکدیگر مقایسه شده است. برای این منظور، ابتدا مواد تغییر فاز دهنده با استفاده از اجاق خورشیدی غیرمستقیم شارژ شده و در ادامه از انرژی ذخیره شده در این مواد برای گرم کردن 0/5 و 1 لیتر آب در بعد از ظهر استفاده شده است. پارامترهای برسی شده شامل دمای روغن ورودی به واحد پخت، دمای آب، دمای مواد تغییر فاز دهنده و نرخ انرژی حرارتی دریافتی توسط آب هستند. با توجه به نتایج، استانیلید در طول فرایند شارژ به نقطه ذوب خود نرسیده است؛ در حالی که انرژی حرارتی به‌صورت گرمای نهان و محسوس در منیزیم نیترات هگزاهیدرات ذخیره شده است. همچنین با استفاده از انرژی ذخیره شده در مواد تغییر فاز دهنده، دمای 0/5 و 1 لیتر آب در بعد از ظهر پس از گذشت 8 و 12 دقیقه به نقطه جوش رسیده است. مدت زمان سپری شده برای تغییر دمای 0/5 لیتر آب از نقطه جوش تا 80 درجه سانتی‌گراد در واحد پخت همراه با منیزیم نیترات هگزاهیدرات 4 ساعت و 42 دقیقه است که نسبت به واحد پخت همراه با استانیلید 1 ساعت و 50 دقیقه بیشتر است.

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

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. The investigated parameters include oil temperature at the inlet of the cooking unit, water temperature, phase change materials temeprture and the rate of the thermal energy absorbed by water. 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. Moreover, in the cooking unit with acetanilide, the average rate of the thermal energy absorbed by 1 L of water is about 373.68 W in the afternoon cooking.