การศึกษาผลกระทบของการใช้วัสดุเปลี่ยนเฟสร่วมในตู้เแช่เย็น
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลกระทบของการใช้วัสดุเปลี่ยนเฟสร่วมในระบบทำความเย็นของตู้แช่เย็นแบบประตูเดียวขนาด 105 L โดยติดตั้งวัสดุเปลี่ยนเฟสร่วมกับท่อทำความเย็นแทนตำแหน่งของอีวาพอเรเตอร์เดิมมีอุณหภูมิในการเปลี่ยนเฟสที่ -15 ℃ เป็นการทดลองการลดลงของอุณหภูมิ (Pull-down test) แบบมีภาระโหลดกำหนดอุณหภูมิสุดท้ายที่ 6 ℃ โดยมีอุณหภูมิเริ่มต้นเฉลี่ยที่ 35 ℃ เปรียบเทียบระหว่างมีและไม่มีวัสดุเปลี่ยนเฟส พิจารณาโดยเฉลี่ยของระยะเวลาการลดลงของอุณหภูมิภาระโหลด อุณหภูมิภายในตู้แช่เย็น ระยะเวลาการทำงานของคอมเพรสเซอร์ และการใช้พลังงาน ผลจากการทดลองพบว่าตู้แช่เย็นแบบมีวัสดุเปลี่ยนเฟสร่วม มีระยะเวลาในการลดลงของอุณหภูมิภาระโหลดมากกว่า 3 นาที คิดเป็น 0.61 % เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยและไม่ส่งผลกระทบต่อระบบการทำความเย็น ในส่วนของอุณหภูมิภายในตู้แช่เย็นใช้ระยะเวลาในการลดลงของอุณหภูมิน้อยกว่า 94 นาที คิดเป็น 33.09 % มีระยะเวลาการทำงานของคอมเพรสเซอร์ลดลง 88 นาที คิดเป็น 25.00 % และลดการใช้พลังงานลงได้เท่ากับ 11.930 W คิดเป็น 17.77 % เมื่อเปรียบเทียบกับแบบไม่มีวัสดุเปลี่ยนเฟส ที่มีระยะเวลาการลดลงของอุณหภูมิภาระโหลดเท่ากับ 485 นาที ในส่วนของอุณหภูมิห้องแช่เย็นใช้ระยะเวลาในการลดลงของอุณหภูมิเท่ากับ 284 นาที และมีระยะเวลาการทำงานของคอมเพรสเซอร์เท่ากับ 352 นาที โดยใช้พลังงานเท่ากับ 67.131 W จากผลของการทดลองแสดงให้เห็นว่าการมีวัสดุเปลี่ยนเฟสร่วมนั้นมีผลดีต่อระบบของการทำความเย็นเป็นอย่างมาก
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์เป็นของวารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
เอกสารอ้างอิง
B. Gin, M.M. Farid and P.K. Bansal, “Effect of door opening and defrost cycle on a freezer with phase change panels,” Energy Conversion and Management, vol. 51, pp. 2698–2706, 2010.
S. B. Amara, O. Laguerre, M.C. Charrier-Mojtabi, B. Lartigue and D. Flick, “PIV measurement of the flow field in a domestic refrigerator model: comparison with 3D simulations,” Int. J. Refrig, vol. 31, pp. 1328–1340, 2008.
H. Chuang, K. Wu, W. Weng and C. Lee, “Dynamic modulation of voltage excitation angle to optimize energy consumption of refrigerator,” International journal of refrigeration, vol. 81, pp. 151–162, 2017.
J.M. Belman, J. Navarro-Esbrí, D. Ginestar and V. Milian, “Steady state model of a variable speed vapor compression system using R134a as working fluid,” Int J Energy Res, vol. 34, no. 11, pp. 933–945, 2010.
P.S. Raveendran and S.J. Sekhar, “Performance studies on a domestic refrigerators retrofitted with building-integrated water- cooled condenser,” Energy Build, vol.134, pp.1-10, 2017.
A.C. Marques, G.F. Davies, G.G. Maidment, J.A. Evans and I.D. Wood, “Novel design and performance enhancement of domestic refrigerators with thermal storage,” Applied Thermal Engineering, vol. 63, pp. 511-519, 2014.
M.M. Joybari, F. Haghighat, J. Moffat and P. Sra, “Heat and cold storage using phase change materials in domestic refrigeration systems: the state-of-the-art review,” Energy Buildings, vol.106, pp.111–24, 2015.
G. Sonnenrein, A. Elsner, E. Baumhögger, A. Morbach, K. Fieback and J. Vrabec. “Reducing the power consumption of household refrigerators through the integration of latent heat storage elements in wire-and-tube condensers,” Int J Refrig, vol. 51, pp, 154–60, 2015.
Z. Liu, D. Zhao, Q. Wang, Y. Chi and L. Zhang, “Performance study on air-cooled household refrigerator with cold storage phase change materials,” Int J Refrig, vol. 79, pp. 130–142, 2017.
C. Marques, G. Davies, G.G. Maidment, J.A. Evans and I.D. Wood, “Novel design and performance enhancement of domestic refrigerators with thermal storage,” Applied Thermal Engineering, vol. 63, pp. 511-519, 2013.
R. Elarem, S. Mellouli, E. Abhilash and A. Jemni. “Performance analysis of a household refrigerator integrating a PCM heat Exchanger,” Applied Thermal Engineering, vol. 125, pp.1320–1333, 2017.
L. Abdolmaleki, S.M. Sadrameli and A. Pirvaram. “Application of environmental friendly and eutectic phase change materials for the efficiency enhancement of household freezers,” Renewable Energy, vol. 145, pp. 233-241, 2020.
A. Pirvaram, S.M. Sadrameli and L. Abdolmaleki. “Energy management of a household refrigerator using eutectic environmental friendly PCMs in a cascaded condition,” Energy, vol. 181, pp. 321-330, 2019.
B.O. Bolaji, A.O Akintaro, O. Alamu and T. Olayanju, “Design and Performance Evaluation of a Cooler Refrigerating System Working with Ozone Friendly Refrigerant,” The Open Thermodynamics Journal, vol. 6, pp. 25-32, 2012.
Y. Mona, S. Thiangchanta and C. Chaichana. “Electricity peak load reduction of a refrigerator using phase change material,” Energy Reports, vol. 8, pp. 48-53, 2022.
ISO, International Standard - 8187, Household Refrigerating Applications (Refrigerators/Freezers) Characteristics and Test Methods, 1991.
M.I.H. Khan, “Conventional refrigeration systems using phase change material: a review,” Int. J. Air-Cond. Refrig, vol. 24, no. 03, 1630007, 2016.
S.B. Riffat and X. Ma., “Improving the coefficient of performance of thermoelectric cooling systems: a review,” Int. J. Energy Res, vol. 28, no. 9, pp. 753–768, 2004.
I. N. Suamir, I. M. Rasta, Sudirman and K. M. Tsamos, “Development of corn-oil ester and water mixture phase change materials for food refrigeration applications”, Procedia, vol. 16, pp. 198-206, 2019.
O. G. Zarajabad, R. Ahmadi. “Numerical investigation of different PCM volume on cold thermal energy storage system,” Journal of Energy Storage, vol. 17, pp. 515–524, 2018.
