Design And Implementation Of A Refrigerator Utilizing Solar Energy

Abstract

This project aims to design and build a refrigerator which will be used in remote areas The refrigerator volume and temperature will be estimated for small family food storage, and it consists of one suitable chamber which can serve as a cooler or freezer chamber, and this is related to user needs. The volume of the refrigerator is estimated to be about (252 L), and the temperature range of the refrigerated space between (-15 to 5) ৹C.

The refrigeration cycle will be driven by utilizing solar energy (direct energy conversion system 'PV').

The design and selection of cycle components such as : compressor , evaporator , condenser, ,capillary tube and other components will be done. The working fluid will be selected as a result of comparisons among refrigerants on the basis of many factors i.e. efficiency, environment effect, and cost.

The system will be driven by (PV) solar panel, or from electrical grid .The storage of cold will be done by storing it in a secondary refrigerant. Special Batteries will be used for storing electrical power.

The project will deal with traditional control system (contactors, Relays …etc) and it let enough chance for other project to improve its control system using modern programmable logic controlling (PLC) system. Also the system may be used as educational unit in laboratories.

The system will be tested, and measurements of refrigeration capacity ,temperature limits, pressure gages, to make comparisons between theoretical and actual results at the end.

يهدف هذا المشروع إلى تصميم وبناء ثلاجة لخدمة المناطق النائية والبعيدة عن خطوط شبكة الكهرباء العامة,تم تقدير وحساب حجم الثلاجة بحيث تفي باحتياجات أسرة صغيرة الحجم حيث ان حجم الثلاجة من الداخل (252 لتر), تم اختياره بناء على حجم المنتج المراد تخزينه بداخلها.

تتكون الثلاجة من غرفة تبريد واحدة تناسب حجم المنتج المراد تخزينه , ويمكن ان تستخدم كغرفة للتفريز او التبريد ويتم التحكم في ذلك حسب رغبة وحاجة المستخدم, بحيث تعمل ضمن مدى درجات حرارة (-15_5)درجة مئوية, و يتم تشغيلها باستخدام الطاقة الشمسية ) ألواح الخلايا الشمسية) ,أو مباشرة عن طريق خطوط الشبكة العامة,مع إمكانية تخزين الكهرباء في بطاريات تخزين خاصة .بالإضافة إلى إمكانية تخزين البرودة في مائع تبريد ثانوي للحفاظ على التبريد دون انقطاع و يتم اختياره بناء على عوامل متعددة يتم عملها من خلال مقارنة شاملة بين الأنواع المختلفة لتلك الموائع على أسس متعددة مثل الكفاءة , أثاره على البيئة والتكلفة ,وبنفس تلك الطريقة يتم اختيار مائع التبريد الأساسي للدورة. سيتم تصميم و اختيار الأجزاء الميكانيكية والكهربائية للدورة: كالضاغط ,المكثف,المبخر,الأنبوبة الشعرية,الخلايا الشمسية البطاريات وغيرها بناء على حسابات وبرامج خاصة .

كذلك سيتم إجراء التحكم المطلوب في الدورة باستخدام وسائل التحكم المعروفة مثل (Thermostat, relay contactors...etc), مع إتاحة الفرصة لاستخدام التحكم المنطقي المبرمجPLC)) في المشاريع القادمة بإذن الله . سيتم بناء النظام واختباره لعمل مقارنه بين القيم النظرية والقيم الحقيقية .