Mini lodówka działa bez prądu

Opracowali lodówkę dla ubogich mieszkańców

Mini lodówka, która nie zużywa energii. Narendra Patil, z Uniwersytetu w Karnataka (Indie) i jego koledzy wykorzystali pozytywną stronę techniki i wiedzy o inżynierii – stworzyli wzór lodówki przyjaznej dla środowiska, jedynej w swoim rodzaju.

Urządzenie nie tylko działa bez prądu, ale może być również dostępne dla ubogich, jako niedroga i niezbędna opcja użytkowa i już nie jako luksus przeznaczony tylko dla osób zamożnych.

W związku z tym, specjalna mini lodówka rozwiązuje dwie kwestie:

• dostępność gospodarczą dla “biednych”,
• “zrównoważony rozwój ekologiczny”.

Technika jest jak dwustronna moneta.

Podczas gdy możemy mówić o postępie technicznym, który upraszcza on nasze życie, to możemy również rozmawiać o niekorzystnych skutkach rozwoju techniki, szczególnie dla środowiska naturalnego.

Mini lodówka do pokoju o zerowym poborze energii

Jako przykład weźmy lodówkę.

Jest to niezwykłe urządzenie, które uczyniło nasze życie dużo łatwiejszym.
Jesteśmy w stanie utrzymać świeżość żywności, owoców, warzyw i potraw na dłużej, rozkoszować się zimnymi produktami spożywczym.

Ale lodówka też ma drugą stronę medalu.
Chodzi o degradację środowiska, którą może powodować przez konsumowanie mocy i emitowanie freonu do warstwy ozonowej, prowadząc do ocieplenia światowego klimatu.

To było tym, co zmotywowało studentów inżynierii z BEC College Bagalkot, Karnataka. Czym się zajęli – mini lodówką – wymyślili ciekawy model eko lodówki.
Pomysł zaczął się od tematu do uczelnianego projektu na koniec roku.

Oczywiście, to był tylko znak, że, projekt może być rewolucją, czymś z czego Narendra i jego koledzy Anil i Murthy byli bardzo dumni – ze zrobienia lodówki przystępnej ekonomicznie nawet dla populacji o niższych dochodach, a nie tylko dla bogaczy.

Powodem jej efektywności kosztowej jest zerowy pobór mocy wynikający z braku zużywania paliw kopalnych w procesie chłodzenia.

Historia pomysłu – mini lodówka na napoje

Narendra przypomina:

Żyjemy w północnym regionie geograficznym Karnataka, gdzie temperatura jest zazwyczaj wysoka, w lecie wynosi (35-39 stopni Celsjusza).
Pomysł narodził się któregoś dnia, kiedy wracałem po zajęciach praktycznych z uczelni.
Po zakończeniu zajęć praktycznych, poszedłem po zimne napoje do sklepu, choć wiedziałem, że nie będzie to dobre dla mojego zdrowia, ale nie było opcji, mini lodówka nie stała w moim pokoju. Wtedy uderzyła mnie myśl, że to nic w porównaniu z sytuacją biednych ludzi, którzy nie mają nawet pieniędzy, aby kupić zimne napoje.
Dlatego postanowiłem wybrać chłodzenie jako pomysł dla naszego projektu końcowego – rocznego, który będzie alternatywą dla powszechnie stosowanej lodówki, projekt, w którym nastąpi uproszczenie obecnej technologii przy mniejszym zużyciu energii, tak aby zwykły człowiek mógł mieć do niej dostęp.

Co ciekawe, inne techniczne osiągnięcia pokazane na, YouTube zainspirowały trójkę studentów.
Narendra został zainspirowany wideo na YouTube, gdzie “lodówka jest napędzana za pomocą pedału na parę Zeolit-Woda” i wspólnie z Anil i Murthy rozpoczął swoją podróż, aby spełniły się ich marzenia. Zebrali prace badawcze i dokumenty uzupełniające w siódmym semestrze.

Zasadę działania mechanizmu lodówki wyjaśniono poniżej własnymi słowami młodego „przyszłego” inżyniera i wsparto przez diagram.

Zasada działania – mini lodówka

Początkowo wytwarza się próżnię w adsorbencie (zeolicie) za mocą pompy próżniowej.
Zawór łączący komorę pompy próżniowej i parownika jest otwarty a pojemnika adsorbentu jest zamknięty.Podciśnienie jest wytwarzane w komorze wyparki, zawierającej adsorbat (metanol), przy pomocy układu wytwarzającego podciśnienie.

To zmniejsza częściowe ciśnienie metanolu, a przemiana faz zachodzi od stanu cieczy do stanu oparów.

Ciepło wykorzystywane do transformacji poddaje się ekstrakcji z odparowanej komory.

Teraz zawór jest zamknięty, a kompresor zeolitu parownika jest otwarty, umożliwia przepływ przez zeolit żeby adsorbować odparowane cząsteczki ponad jego powierzchnię, a mianowicie – fizycznego zjawiska adsorpcji.

Po zakończeniu powyższych pięciu kroków, nieznaczne obniżenie temperatury obserwuje się w komorze parownika.

Powtarzając cały cykl wielokrotnie powoduje, że możemy uzyskać znaczny efekt chłodzenia w urządzeniu chłodzącym.

Wykorzystana jest adsorpcja

Mini lodówka będzie działać na zasadzie adsorpcji.
Adsorpcja zachodzi na powierzchni rozdziału dwóch faz na której działają siły kohezji oraz siły elektrostatyczne i działają wiązania wodorowe pomiędzy cząsteczkami wszystkich substancji, niezależnie od ich stanu agregacji, co powoduje zmiany w stężeniu cząsteczek na granicy faz ciał stałych / płynów.
Tak więc adsorpcja jest adhezją atomów, jonów lub cząsteczek od gazu, cieczy lub ciała stałego rozpuszczonego w podłożu.

Materiałem, który zatęża się lub adsorbuje się na powierzchni tej fazy jest adsorbat.
W zaprojektowanej lodówce zeolit adsorbent i metanol mogą być traktowane jako czynniki chłodzące.

Proces ten tworzy warstwę adsorbatu (metanol) na powierzchni absorbujące (zeolit).

Schemat wyjaśniający zjawisko adsorpcji

Jak budowali mini lodówkę

Napotkali jednak i na przeszkody:

Gdy projekt został rozpisany na papierze, prawdziwe wyzwanie leżało w zebraniu instrumentów, urządzeń i materiałów.
Był to poważny problem. Główne niezbędne materiały nie były dostępne w ich regionie.
Nawet przed zbliżającymi się egzaminami i ostatecznym terminem projektu wiszącym nad ich głowami, podróżowali od sklepu do sklepu .

Przełom rozpoczął się od posiadania bohatera projektu – zeolitu.

Narendra:

Mieliśmy adres sprzedawcy detalicznego zeolitu z Bengaluru, ponieważ większość sprzedawców, z którymi skontaktowaliśmy się sprzedawała w tonach, a naszym wymogiem była w niewielka ilość (kg) tylko na potrzeby badań.

Niektóre z ich wysiłków zostały zmarnowane: kupili wcześniej zawory, które były hydraulicznymi zaworami, a nie pneumatycznymi.

Były inne wyzwania, związane z eko mini lodówką i konieczne zrobienie modyfikacji.

Narendra wyjaśnia:

Początkowo zbudowaliśmy parownik z GI-arkuszu, bez wsparcia wewnętrznego, a podczas eksperymentów, nie mogliśmy utrzymać próżni w nim.
Później wybraliśmy arkusz miedzi ze wsparciem wewnętrznym. Były również problemy związane z zastosowaniem metanolu.

Wybór alternatywnej pary adsorbent-adsorbat może łatwo rozwiązać ten problem.

Jednak wybraliśmy metanol zastępując wodę z powodu awarii w osiągnięciu pożądanego punktu próżniowego do rozpoczęcia przemiany fazowej, która prowadzi do zjawiska adsorpcji.

Zalety taniej mini lodówki

Oprócz funkcjonalności lodówki urządzenie jest tanie i nie wymaga żadnych paliw kopalnych / mocy dla jego działania.

Tym samym model lodówki przedstawia dodatkową zaletę – nie wymaga częstej konserwacji, naprawy lub wymiany układu, ponieważ czas życia wybranego adsorbentu jest wieczny i cały proces roboczy jest całkowicie naturalny zamiast mechanicznego.
Chłodniczy metanol, jest przyjazny dla środowiska, ponieważ nie jest szkodliwy.
Ponadto, potencjalne przenośne urządzenie sterowane „ręcznie” może nawet być stosowane jako urządzenie do magazynowania energii cieplnej.

Po dalszej modyfikacji i ulepszeniach Narendra ma nadzieję, że mini lodówka będzie mogła być stosowana w miejscach odległych, o mniejszym dostępie do obecnej technologii.
Istnieje również wiele innych ważnych celów.

Gdzie jeszcze może być wykorzystana ?

Taka mini lodówka oprócz tego, że może być wykorzystana do przechowywania żywności, to także mogą być używana w obozach medycznych (ponownie na obszarach wiejskich) do konserwowania szczepionek i leków, jak i jednostek wody chłodzącej.

Przekonany o zaletach swojego modelu lodówki, Narendra i jego zespół ma nadzieję osiągnąć jak najlepszą wydajność urządzenia.
Ograniczenia, nad którymi pracują to niskie wartości COP, problem przenoszenia ciepła i masy, która stanowi wąskie gardło w celu zapobieżenia wprowadzenia usprawnień techniki adsorpcji chłodniczych, zasady pracy, okresowo wysokie wymagania technologii i specjalne rozwiązania w celu utrzymania wysokiej próżni.
Były gratulacje i oklaski z każdej strony.

Narendra mówi z dumą:

Nasz mentor był zadowolony z projektu, gdy zobaczył wyniki i docenił naszą ciężką pracę.

Na Facebooku mamy bardzo dobrą odpowiedź od naszych przyjaciół i krewnych.

Narenda żałuje, że nie złożył swojego pomysłu do państwowego programu sponsoringu.
Mają więcej planów w zanadrzu dla dalszej modyfikacji, badań i do ulepszeń, ponieważ wierzą, że lodówka może być jeszcze bardziej ekologicznie zrównoważona i wydajna, niż to, czym obecnie jest.

Ostateczny cel projektu to: służyć biednym ludziom w obszarach oddalonych, do przechowywania żywności i szczepionek, pamiętając, że jedna trzecia ludności Indii nie ma dostępu do energii elektrycznej.

Jak Narendra mówi:

Kolejny krok to badania w kierunku zasilania energią słoneczną… Zrobiliśmy ten prototypowy model w granicach naszych możliwości i dostępnych źródeł. Możemy zapewnić, że z większym poświęceniem, badaniami możemy zbudować trwały model.

Gratulacje i powodzenia w dalszych pracach !

The Better India – serdecznie dziękujemy za materiał i zdjęcia

---

---