بهبود عملکرد سیستم سرمایش با بکارگیری ماده تغییر فاز دهنده تقویت شده با فین

یخچال ‌های خانگی به بخشی ضروری از زندگی مدرن تبدیل شده‌اند. از آنجایی که این وسایل به شبکه برق متصل هستند و در طول روز و سال کارکرد پیوسته دارند، انرژی زیادی مصرف می‌کنند. مطالعات تجربی نشان می‌دهند که افزودن مواد تغییر فاز در یخچال‌ها در مکان‌های مختلف باعث بهبود بازده انرژی یخچال‌ها می‌شود. در این مطالعه تاثیر افزودن محفظه حاوی ماده تغییر فاز دهنده بر عملکرد حرارتی و مصرف برق یک یخچال/فریزر معمولی تک درب مطالعه می‌گردد. محفظه ماده تغییر فاز دهنده با جنس‌های مختلف شامل مس، آلومینیوم و استیل به سطح زیرین اواپراتور متصل می‌گردد. آب با دمای ذوب صفر درجه سانتیگراد به عنوان ماده تغییر فاز استفاده شده است. برای مطالعه اثر افزایش هدایت حرارتی آب، فین‌هایی با جنس مشابه با محفظه قرار داده می‌شود تا اثر آن بر توزیع دمایی و مصرف انرژی مقایسه گردد. نتایج نشان می‌دهد که وجود محفظه آب در تماس با سطح زیرین اواپراتور به دلیل پتانسیل آب به عنوان ماده تغییر فاز دهنده در جذب و رهاسازی انرژی سرمایشی به کاهش دمای کابین کمک می‌کند. هم‌چنین نتایج نشان می دهد که مس به دلیل رسانایی حرارتی بالاتر برای محفظه آب مناسب‌تر بوده و باعث کنترل دمایی بهتر می‌گردد. علاوه بر این، بکارگیری فین در درون محفظه آب علاوه بر محدودتر کردن محدوده دمایی کابین، به طور میانگین باعث کاهش بیشتر 1 تا 4 درصدی مصرف انرژی در مقایسه با حالت بدون فین می‌شود.

performance improvement in refrigeration systems using fin-reinforced phase change material

domestic refrigerators have become an essential part of modern life.since these devices are connected to the power grid and operate continuously throughout the day and year, they consume a lot of energy.experimental studies show that adding phase change materials in refrigerators in different places improves the energy efficiency of these appliances.in this study, the effect of adding a phase change material(pcm)box on the thermal performance and electricity consumption of a single-door refrigerator/freezer is studied.the box of phase change material is attached to the bottom surface of the evaporator with different materials.water with a melting temperature of zero degrees celsius has been used as a phase change material.to study the effect of increasing the thermal conductivity of water, fins with the same material(copper, aluminum and steel)as pcm box are placed in the box to evaluate their effect on temperature distribution and power consumption.the results show that the presence of the water box in contact with the bottom surface of the evaporator helps to reduce the temperature of the cabin due to the potential of water as a phase change material in absorbing and releasing cooling energy.also, the results show that copper is more suitable for water storage because of its higher thermal conductivity and it helps to more evenly distribute the temperature.furthermore, using a fin inside the water chamber, in addition to limiting the temperature range of the cabin, on average causes a further reduction in energy consumption by 1 to 4% compared to the case without a fin.