بهینه سازی مصرف انرژی در یخچال با استفاده از مقدار شارژ گاز، طول لوله و نوع گاز

مسأله تأمین انرژی الکتریکی و مصرف بهینه آن از مهم¬ترین دغدغه¬های هر کشوری محسوب می شود. طبق آمار سازمان بهره¬وری انرژی، 34% از مصرف برق کشورمان مربوط به مصارف خانگی می باشد که 28% از این مصرف مربوط به یخچال¬فریزرها می¬باشد. مصرف بالای انرژی الکتریکی یخچال¬فریزرها ایجاب می¬کند که توجه ویژه¬ای به بهبود سیکل تبرید و اجزای آن شود. هدف از این تحقیق، بهینه¬سازی مصرف انرژی الکتریکی فریزر7 کشویی ساخت کارخانه هیمالیا می¬باشد. جهت دستیابی به این هدف، سه فاکتور حجم اواپراتور، طول لوله مویین و میزان شارژ مبرد که در سیکل تبرید نقش اساسی را ایفا می¬کنند، به عنوان فاکتورهای متغیر انتخاب گردید و همچنین میزان توان مصرفی فریزر مذکور به عنوان پاسخ اصلی فرایند در نظر گرفته شد. برای آن که بتوان آزمایش¬ها را به صورت مدون و بر اساس روش¬های آماری تجزیه و تحلیل نمود، از روش رویه پاسخ در طراحی آزمایش¬ها استفاده شد. برای هر متغیر ورودی با توجه به محدودیت¬ها و احتمال خطی نبودن تغییرات، سه سطح آزمایش در نظر گرفته شد. با استفاده از طرح مرکب مرکزی (ccd) در روش رویه پاسخ(rsm) و با توجه به اینکه طرح آزمایشی دارای سه سطح و سه عامل می¬باشد و با فرض یک نقطه مرکزی و 2 بار تکرار برای هرآزمایش، در مجموع 30 آزمایش در حالات مختلف انجام پذیرفت. جهت انجام آزمایش ها سه اواپراتور با حجم¬های مختلف و استاندارد و لوله مویین به قطر 0/31 اینچ در نظر گرفته شد. همچنین در سیکل تبرید فریزر از مبرد r134a استفاده گردید. نتایج حاصل از آزمایش¬ها با استفاده از نرم¬افزار آماری minitabبررسی و تحلیل شد. با استفاده از مدل (ccd) برای پاسخ فرایند رابطه¬ای بدست آمد که با استفاده از آن می¬توان در تمام حالات، میزان توان مصرفی فریزر را پیش¬بینی نمود. با در نظر گرفتن کمترین مقدار پاسخ فرآیند می¬توان شرایط بهینه را از نرم¬افزار استخراج نمود. با مقایسه نتیجه آزمایش انجام شده در شرایط بهینه پیشنهادی توسط مدل (ccd) و نتیجه پیش¬بینی شده قبلی نشان می¬دهد که رابطه بدست آمده برای میزان توان مصرفی فریزر دارای دقت مناسبی می¬باشد و استفاده از روش بکار گرفته شده صحیح بوده و دارای دقت مناسبی می¬باشد. قابل ذکر است که با بهینه¬سازی شرایط فریزر، 20% از میزان مصرف انرژی فریزر مذکور کاهش یافت.