Experimental Studies on Solar Photo-voltaic Refrigeration System. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF (Experimental Studies On Solar Photovoltaic Refrigeration System)
abdulafeez_thesis_revised.pdf - Submitted Version Download (3MB) | Preview |
Arabic Abstract
تقدم هذه الرسالة, والتي أجريت في المنطقة الشرقية من المملكة العربية السعودية, نتائج اختبار الأداء والتحليل الاقتصادي لنظام تبريدي بسيط يعمل بالطاقة الشمسية ويدار من خلال دورة الانضغاط التقليدية. النظام لديه ثلاجة بقوة كهربائية تقدر ب 66 واط. يتم اكتساب الطاقة من الشمس بلوحة شمسية أحادية البلورات بقوة كهربائية تصل إلى 100 واط, وبطارية تعمل بقوة 211 AH . يتم اعتماد نهجين مختلفين لإنتاج الثلج )نمط التحميل الشامل ونمط التحميل الموزع(. في نمط التحميل الشامل، تم إنتاج 1.6 كجم من الثلج بعد 6 ساعات و 01 دقيقة بمعامل أداء يقدر ب 1.11 . أما بالنسبة لنمط التحميل الموزع،فقد تم توزيع الأحمال الحرارية في مقصورة الثلاجة باستخدام حاوي للجليد يقدر حجم كل منها ب 211 مل لمجموع كتلة 1.2 كجم . هذا النمط عزز بشكل كبير أداء نظام التبريد وتم الحصول على معامل أداء يقدر ب 1.61 . كما عمل النظام باستمرار دون أي انقطاع أو خطأ لكامل وقت التجربة وتم تشكيل الجليد بشكل كامل بعد 6 ساعات و 01 دقيقة. ويرجع معامل الأداء الأعلى إلى القيمة الأعلى لنسبة المساحة إلى نسبة الحجم للكتلة الثلجية في نمط التحميل الموزع بالمقارنة مع نمط التحميل الشامل. ونتيج ة لذلك فإن معدل نقل الحرارة أعلى في نمط التحميل الموزع مقارنة مع نمط التحميل الشامل. في أقصى معدلات الإشعاع الشمسي، تم احتساب أفضل كفاءة كهروضوئية ب 20.0 ٪ و تم احتساب أفضل توجيه للوحة الطاقة الشمسية لتكون 99 ٪. لكن لوحظ من تحليل التكاليف أن النظام لن يكون اقتصادي ا دون الدعم الحكومي لمكونات النظام . أو بإلغاء الدعم المالي على سعر الكهرباء بالمملكة العربية السعودية.
English Abstract
This thesis presents the outcome of the performance test and economic analysis of a simple photovoltaic powered vapor compression refrigeration system conducted in the eastern province of Saudi Arabia. The system has a 66W DC refrigerator, 100W PV mono-crystalline module and a 100Ah battery bank. Two different approaches are adopted for ice production (bulk mass loading pattern and distributed loading pattern). For the bulk mass loading pattern, a bulk mass of 0.6kg of ice was produced after 6hrs and 50mins with a refrigeration COP of 0.20. While for the distributed loading pattern, the thermal loads were distributed in the refrigerator compartment using ice trays of 300ml each for a total mass of 2.1kg. The performance was greatly enhanced and a refrigeration COP of 0.60 was obtained as the system operates continuously without any interruption or fault for the entire time of the experiment and ice was completely formed after 6hrs and 40mins. The performance enhancement is due to larger area to volume ratio of the distributed mass loading pattern when compared to the bulk pattern. As a result the heat transfer rate is higher in the distributed pattern compared to bulk pattern. At the maximum solar radiation, best PV efficiency was calculated to be 15.5% and best solar panel orientation was calculated to be 99%. It was however observed from the cost analysis that the system would not be economical without government subsidy on the system components or alleviating the current subsidy on the price of electricity in Saudi
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Mechanical |
| Department: | College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering |
| Committee Advisor: | El-Shaarawi, Maged |
| Committee Members: | Al-Qutub, Amro and Said, Syed |
| Depositing User: | ADEBIYI ABDULAFEEZ (g201004100) |
| Date Deposited: | 08 Jan 2014 18:52 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 15:40 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/139054 |