REFRIGERATORI FOTOVOLTAICI:MODELLO DINAMICO

DI UN REFRIGERATORE SOSTENIBILE PER LA CONSERVAZIONE DEI VACCINI NEI PAESI IN VIA DI SVILUPPO

Relatore:Prof.Ing.Fabio Polonara

Correlatore:Dr.Giovanni Di Nicola

Tesi di:

Alessandro Sessa

SOMMARIO

La conservazione dei vacciniSpecifiche

Catena del freddo

Programma di immunizzazione

Stato dell’arte Refrigeratore PV

Refrigeratore SSL PV

Modello matematico IpotesiDati dinamici di input

Valutazione dati inputSistema di equazioniParametri

Analisi dei Risultati

LA CONSERVAZIONE DEI VACCINISpecifiche e catena del freddo

Specifiche di conservazione

Temperatura: 2 – 8°CMonitoraggio continuo della temperatura Termometro

Quaderno

Elementi Sicurezza

Apertura porta automaticaPiano di emergenza per 5 giorni di malfunzionamento dell’ impianto predisposto

Catena del freddo ProduzioneTrasportoPresidio Medico

LA CONSERVAZIONE DEI VACCINIImportanza di un programma di immunizzazione

WHO ha promosso un programma globale di immunizzazione(EPI)

•Stabilità sociale•Consolidamento delle risorse locali•Miglioramento della catena del freddo

STATO DELL’ARTERefrigeratore PV

VantaggiDiscreta AffidabilitàIndipendenza energeticaElevata tecnologiaImpatto ambientale in termini di Co2

LimiteBassa sostenibilità

• Necessità di un regolatore di carica • Durata limitata• Difficile smaltimento• Elevata manutenzione

STATO DELL’ARTERefrigeratore SSL-PV

VantaggiSemplificazione del sistema

Indipendenza energetica

Elevata tecnologia

LimiteMancanza di modelli dinamici di simulazione

MODELLO DINAMICOIpotesi

Rendimento istantaneo del pannello in funzione dei valori istantanei della T ambiente e della G

Carico termico per infiltrazione d’aria

Carico termico dei vaccini

Trasmissione del calore in regime non stazionario valutata con metodo ad elementi finiti

MODELLO DINAMICOAcquisizione dati

Step di rilevamento 600 secondi

Temperatura ambienteRadiazione solare su piano orizzontale

Stazione di rilevamento CNR-Messina

MODELLO DINAMICOValutazione dati input

Valutazioni condizioni di utilizzo

Condizioni sfavorevoli: mesi invernali

Angolo ottimale di inclinazione del pannello 55°-60°

Metodo di Liu-Jordan

350

180

Calcolo della radiazione globale incidente su piano inclinato con il metodo Liu-Jordan

* *

*

1 ( )

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Potenza elettrica

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Fase I ( ) ( )

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Fase II

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Fase III

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Fase IV

MODELLO DINAMICOSistema di equazioni

IncogniteTc Tw Mw Tn Pmod

Modello matematico risolto con il software commerciale Mathematica 5.0

MODELLO DINAMICOParametri

Capacità cella frigorifera: 140L

Compressore: modello Danfoss BD35K R600a

Pannello fotovoltaico: modello Sharp NDL63 120Wp

Isolamento: sandwich poliuretano 14 cm

Accumulo acqua: 5L

RISULTATIPotenza elettrica

RISULTATIAndamenti temperatura

35h47h 33’

14h18h

CONCLUSIONIE’ stato dunque sviluppato un modello di tipo dinamico per simulare il funzionamento di un

refrigeratore fotovoltaico con accumulo termico. Il suo utilizzo permette un

dimensionamento accurato e affidabile considerando le diverse caratteristiche

climatiche del paese di utilizzo.

Sviluppi FuturiValutazione delle massime aperture nei periodi di off.

Ottimizzazione dello scambio termico tra il box ghiaccio e la cella.

Realizzazione di un prototipo per valutare l’efficienza del modello teorico.

Grazie per la cortese attenzione