تحلیل اثر نانو مبردها بر بهینه سازی عملکرد سیستم های تبرید در یخچال های خانگی

با افزایش متوسط دمای جهانی ناشی از تغییرات آب وهوایی، رشد اقتصادی و شهرنشینی، تقاضا برای سیستم های سرمایشی به طور چشمگیری افزایش یافته است. یخچال ها به عنوان یکی از وسایل ضروری خانگی، نقش مهمی در مصرف انرژی و هزینه های خانوار ایفا می کنند. در این مطالعه، به بررسی تاثیر نانوسیالات با ویژگی های ترموفیزیکی و حرارتی منحصربه فرد در سیستم های تبرید یخچال پرداخته شده است. تحقیقات نشان می دهند که افزودن نانوذرات به مبردها می تواند با کاهش توان ورودی کمپرسور و افزایش ظرفیت خنک کنندگی، عملکرد سیستم های تبرید را بهبود بخشد. بااین حال، چالش هایی نظیر پایداری، توزیع یکنواخت، تجمع و رسوب نانوذرات می تواند بر بهبود عملکرد تاثیر منفی بگذارد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که هدایت حرارتی نانو مبردها با کاهش اندازه ذرات و افزایش دما افزایش می یابد. همچنین، نانوسیالات با بهبود کارایی انتقال حرارت، می توانند زمان کارکرد کمپرسور را کاهش داده و در نتیجه مصرف انرژی را به حداقل برسانند. این موضوع به ویژه در سیستم های یخچالی که نیاز به کارکرد مداوم دارند، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تحلیل ها نشان می دهند که ویسکوزیته نانو مبردها با افزایش کسر حجمی نانوذرات افزایش یافته و با افزایش دما کاهش می یابد. در نانو مبرد SWCNT/R-۱۳۴a، افزایش هدایت حرارتی در دمای K ۳۲۵ حدود ۴۳ درصد با ۵ درصد حجمی است. برای دمای K ۳۰۰ و غلظت ذرات ۱ درصد که کمترین هدایت حرارتی تنها حدود ۴ درصد افزایش یافته است. ویسکوزیته نانو مبرد R۱۲۳-TiO۲، شرایط عددی شامل دما از K ۳۰۰ تا K ۳۲۵ ، غلظت نانوذرات از ۰/۵ درصد تا ۲ درصد، بیشترین ویسکوزیته در دمای K ۳۰۰ و کسر حجمی ۲ درصد ذرات مشاهده شد.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، تبرید یخچال ، بهبود عملکرد یخچال ، نانو مبرد ، هدایت حرارتی نانو مبرد ، ویسکوزیته نانو مبرد