EFFECT OF PCM INTEGRATION AT DIFFERENT HEIGHTS OF REFRIGERATOR CABINET

Raouf, Moataz M; Mousa, M G; Abdelrehim, O; Abdel-Hadi, E A

doi:10.21608/auej.2020.120372

EFFECT OF PCM INTEGRATION AT DIFFERENT HEIGHTS OF REFRIGERATOR CABINET

Document Type : Original Article

Authors

¹ Mechanical Engineering Department, The Higher Technological Institute,10th of Ramadan City, Egypt.

² Mechanical Power Engineering Department, Faculty of Engineering, Mansoura University, El-Mansoura, Egypt.

³ Mechanical Engineering, Banha University, Shubhra, Egypt.

10.21608/auej.2020.120372

Abstract

In this study, a refrigeration system developed by phase change material, PCM, is compared to a conventional refrigerator. Equal thermal loads (i.e. water) are gripped bythe evaporator cabinet at different height levels apart from the evaporator surface. In the modified refrigerator, different PCMs are attached to the bottom side of the stored products. Then a comparison between products of the conventional and modified refrigerator is held using multiple parameters such as: minimum approachable temperature and temperature fluctuation during cyclic operation. While, period factor and heat recovery gained are investigated at planned power outage intervals. The
01involved PCMs types are (i.e. C-18, RT-9, cooler shock) while paring both of (RT-9 and C-18) is developed. Tests performed at different heights with the lower evaporator surface as the reference point show that RT-9 PCM achieves the maximum net energy saving ratios of 23% at dimensionless heights of H=0.25 and 25% at H=0.375.

فی هذه الدراسة تم العمل على تطویر منظومة تبرید (ثلاجة منزلیة) باستخدام مواد متغیره الطور و مقارنة أدائها قبل و بعد التطویر. تجارب المقارنة قد عقدت عبر إضافة أحمال حراریة متساویة (من المیاه) داخل کابینة المبخر الخاصة بکلتا المنظومتین. تم إرفاق أنواع مختلفة من المواد متغیره الطور أسفل المنتجات المجمدة بهدف تخزین الطاقة الحراریة الکامنة أثناء تشغیل المنظومة و إطلاقها أثناء انقطاع التیار لإبقائها مجمدة و بالتالی حمایتها من التلف (بدایة الانصهار). التجارب قد أجریت عند أکثر من ارتفاع بدایة من السطح السفلی للمبخر ووصولاً لأقصى ارتفاع متاح لرف التخزین داخل کابینة المبخر.المقارنة القائمة بین نظامی التبرید التقلیدی والمطور کانت عبر قیاس مدى التغیر الذی طرأ على عدد من العوامل المؤثرة مثل : قابلیة التجمید السریع, الوصول بالمنتجات المجمدة إلى لدرجات حرارة اقل من مثیلاتها التقلیدیة إثناء عمل منظومة التبرید, وأیضا حساب معامل إطالة أمد الانصهار (الناتج عن تراکم زمن الحفظ للمنتجات المعدلة نسبة للتقلیدیة ) فضلا عن احتساب نسبة استعاضة الطاقة المختزنة إثناء انقطاع التیار الکهربی عن المنظومتین بشکل متعمد. فان أکبر نسبه توفیر للطاقة قد تحققت عند قیم ارتفاعات لا بعدیة تساوی 0.25 و 0.375 بنسب قدرها 23% و 25% على الترتیب باستخدام مادة (ارتى -9) بالمقارنة بالحالات المماثلة فی منظومة التبرید التقلیدیة

Keywords