این مقاله در رابطه با انرژی مصرفی تبرید حمل و نقل ، انرژی مورد استفاده در ترابری های جاده ای و میزان مصرف انرژی در سیستم های تبرید جذبی نوشته شده است.
انرژی مصرفی یخچال های حمل و نقل
در حال حاضر تقریبا ۶۵۰,۰۰۰ وسیله نقلیه جاده ای یخچال دار در اروپا مشغول فعالیت هستند. این وسایل نقلیه را میتوان در ۳ گونه تقسیم بندی کرد:
- وَن های کوچک (تا ۳٫۵ تُن، برای مثال برای توزیع بستنی)
- کامیون های تَک (کامیون های تا ۳۲ تُن)
- کامیون های کشنده (تا ۴۴ تُن) که غالب ترابری یخچالی به کمک اینها انجام می شود. بطور مثال کامیون های کشنده بالای ۳۳ تُن بالای ۸۰٪ تُن-کیلومتر جابجایی کالا در انگلستان را شامل می شود.
جدول 1، مصرف سوخت وسایل نقلیه جاده ای دارای یخچال مکانیکی را که از مبرد HFC404a استفاده می کنند نشان می دهد. داده ها، به کمک تعدادی مدل، تعمیم داده شده و بر اساس شرایط تست ATP حین کار در دمای محیط C° ۳۰ است.
| طول/حجم بدنه | کمینه سرمایش (W) برای ATP بر اساس ضریب انتقال گرمای کلی ۰٫۴W/m2K | مصرف سوخت (لیتر در ساعت) | ||
| C° ۲۰- | C° صفر | C° ۲۰- | C° صفر | |
| ۶m/ ۳۰m3 | 2380 | 1428 | 1٫5 | ۲ |
| کمتر از ۹m / حجم ۳۰m3 | 3850 | 2310 | ۲٫۵ | ۳ |
| ۱۳٫۶m / ۹۰m3 | 5250 | 3150 | ۳ | ۴ |
| ۱۳٫۶m / حجم > ۹۰m3 | – | – | ۴٫۵ | ۵ |
در مورد نرخ مصرف سوخت میدانی اطلاعات کمتری در دسترس است؛ در شرایط میدانی، تجهیز مرتبا روشن/ خاموش می شود تا الزامات خاص آن شرایط را برآورده کند. جدول 2 بعضی داده های مصرف سوخت میدانی یک کانتینر دو محفظه ای با طول ۱۳٫۶ متر که در دمای محیط C°۳۰ کار میکند را نشان میدهد.
| دمای یخچال | چینش محفظه | مصرف سوخت (لیتر بر ساعت) |
| C° ۳ | تک محفظه | ۰٫۵ تا ۱ |
| C° ۲۵- | تک محفظه | ۲٫۵ تا ۳ |
| C° ۲۵- و C° ۳ | دو محفظه هم اندازه | ۲ تا ۲٫۵ |
مصرف سوخت بهینه میدانی وابسته به پارامترهای مختلفی مثل نوع عملیات، میزان تابش آفتاب، چگالی سوخت، نرم افزارکنترلی (که میتواند تنظیم پیوسته سیکل و یا تنظیم گسسته بصورت روشن/خاموش شدن مکرر باشد) و دمای قطع سیکل است.
کل مسافت طی شده بوسیله ترابری حمل کالا در سال ۲۰۰۵ در سرتاسر دنیا تقریبا ۱۶,۰۰۰ میلیون تُن-کیلومتر بوده است. از این مقدار، ترابری کالای اروپا ۱,۸۰۰ میلیون تُن-کیلومتر است که حدود یک سوم آن یخچالی است.
به منظور دستیابی به برآوردهای تخمینی مصرف سوخت ترابری یخچالی نگاهی به مصرف گازوییل انواع وسایل نقلیه مورد استفاده در ترابری کالا در انگلستان می اندازیم. مصرف سوخت یک واحد سرمایش در حال فعالیت حدود ۲ لیتر بر ساعت است. اگر فرض شود که یک کشنده ۶۰ کیلومتر در ساعت بپیماید مصرف سوخت آن حدود ۲۴ لیتر بر دقیقه تخمین زده می شود. این امر، نشان می دهد که مصرف سوخت واحد سرمایش حدود ۸٪ کل مصرف سوخت وسایل نقلیه یخچالی است.
اگر فرض شود که ۱٫۸٪ کل گاز گلخانه ای آزاد شده انگلستان مربوط به ترابری غذا باشد و یک سوم آن با سیستم های سرمایشی سرد شده باشد که در مصرف ۸٪ از انرژی وسیله نقلیه سهیم هستند، یک تخمین سر انگشتی این خواهد بود که در انگلستان ترابری یخچالی مواد غذایی ۰٫۰۵ ٪ از کل گاز گلخانه ای را منتشر می کند.
سیستم های تبرید جذبی : یک تکنولوژی جایگزین برای ترابری یخچالی مواد غذایی
موتورهای دیزل مورد استفاده برای تجهیزات سرمایشی ترابری معمولا بازده گرمایی در حدود ۴۰٪ دارند. با فرض ارزش گرمایی دیزل به میزان MJ/kg ۴۳٫۲ و چگالی kg/m3 ۸۲۰ میزان انرژی دفع شده به شکل حرارت گازهای خروجی و انرژی حرارتی تلف شده بوسیله رادیاتور برای هر لیتر سوخت مصرف شده برابر است با MJ/litre ۲۱٫۲۵ یا kWh/l ۵٫۹ . بازیابی تنها بخش کوچکی از این انرژی تلف شده رایگان به منظور راه اندازی یک یخچال که نیرو محرکه آن گرماست برای پوشش مصرف انرژی سرمایشی یک کانتینر نه تنها کافی است بلکه اضافی نیز هست.
در تکنولوژی های سرمایشی که با حرارت راه اندازی می شوند فرآیند کمپرسور مکانیکی معمول در سیکل تراکم بخار با یک کمپرسور حرارتی جایگزین میشود. کمپرسور حرارتی در واقع محفظه ای است حاوی ماده ای بنام جاذب. جاذب می تواند جامد یا مایع باشد. بخار خروجی از تبخیر کننده وارد محفظه جاذب شده و توسط آن جذب می شود. این محفظه ژنراتور نامیده میشود زیرا جایی است که به این محلول گرما داده می شود.
وقتی که جاذب گرم می شود بخار مبرد را در فشار بالا آزاد می کند. بخار سپس در چگالنده مایع می شود، وارد شیر انبساط می شود و بنابراین با فشار پایین وارد تبخیرکننده می شود. مبرد مایع، در تبخیرکننده از فضای یخچال گرما جذب می کند و بخار می شود و این فرآیند ایجاد سرمایش می کند. بخار مبرد دوباره وارد جاذب شده و سیکل تکرار می شود.
محققی بنام کولر به همراه همکارانش یک نمونه اولیه از یک سیستم جذبی آب/آمونیاک را برای استفاده در یخچال کامیون طراحی، ساخته و آزمایش کردند. سیستم آنها از گرمای گازهای اگزوز نیرو می گیرد. نمایی از این نمونه اولیه در شکل 1 نشان داده شده است. این نمونه اولیه برای دمای داخلی C° ۲۰- و صفر درجه سانتیگراد و دمای بیرونی C°20 تا C°۳۰ آزمایش شده است. با دمای گازهای اگزوز در محدوده C°۴۴۰ تا C°۴۹۰ در هنگام ورود به ژنراتور و C°۱۸۰ به هنگام ترک آن و دبی اگزوز به میزان kg/h ۳۶۰ ظرفیت سرمایشی در محدوده ۶ تا ۱۰ کیلووات و ضریب عملکرد بین ۰٫۲۳ تا ۰٫۳ بدست آمده است.
این ظرفیت برای دستیابی به الزامات سرمایشی یک کانتینر یخچالی نوعی، حتی زمانی که فاکتور امنیت ۱٫۷۵ را برای بار سرمایشی محاسبه شده در نظر بگیریم کافیست. برای یک وسیله نقلیه با دمای داخلی C°۲۰-، دمای بیرونی C°۳۰ ، ضریب انتقال حرارت کلی W/m2K ۰٫۴ و متوسط مقطع برابر با m2 ۱۵۰ ظرفیت سرمایشی لازم با لحاظ کردن فاکتور امنیت ۱٫۷۵، kW ۵٫۲۵ است. به علاوه، بر اساس یافته های محققان، ضریب عملکرد سیستم تک مرحله ای آمونیاک/آب با بهینه سازی سیکل قابلیت بهبود چشمگیری را داراست.
محققان همچنین برای پاره ای از شرایط جاده ای میزان انرژی در دسترس از اگزوز را از طریق شبیه سازی آنالیز کرده اند. در این آنالیز، دمای گازهای خروجی ژنراتور ثابت و برابر با C°۲۰۰ فرض شده است. چندین موتور کامیون با توان بین ۲۵۰ تا ۴۲۰ اسب بخار نیز بررسی شده اند.
نتایج این بررسی ها حاکی از آن است که این سیستم سرمایشی می تواند در جاده صاف تا ۸۰٪ سرمایش مورد نیاز را پوشش دهد؛ اما در جاده های کوهستانی و شرایط شهری گرمای کافی در دسترس سیکل نیست و لذا سرمایش گاهی ناکافی و گاهی بیش از اندازه است.
برای کسب اطلاعات بیشتر و اطلاع از شرایط خرید محصولات امگا می‌توانید با شماره تلفن ۵۶۲۳۱۰۰۲-۰۲۱ و یا دیگر پل‌های ارتباطی با ما تماس بگیرید. همچنین می‌توانید با دنبال کردن صفحه اینستاگرام اومگا از آخرین اخبار و رویدادها نیز مطلع شوید.