pws mechanische koelkast



  • Beste student,
    Wij gaan in ons PWS een mechanische koelkast, oftewel een koelkast die zonder stroom werkt, de ontwerpen om voedsel te korten in derdewereld landen te verminderen, waar nog veel voedsel verloren gaan aan slechte opslag. Neem bijvoorbeeld Afrika. Zonder adequate opslag en goed vervoer gaat tien tot twintig procent van al het graan in Sub-Saharisch Afrika verloren aan schimmel, insecten en knaagdieren. Dat is vier miljard dollar aan voedsel, genoeg om 48 miljoen mensen een jaar mee te voeden. Een tekort aan koelruimten leidt tot zure zuivel en rotte vis. Groenten verkommeren door gebrek aan schaduw en koeling. In India gaat door dit soort problemen 35 tot 40 procent van al het groente en fruit verloren. Nu zitten wij met de volgende vragen:
    Ten eerste vroegen wij ons af of u nog ideeën had voor realistische prototypes, die aan de volgende eisen kunnen gaan voldoen:
     Blijft langdurig koel
     Werkt niet op stroom
     Kan in een compact ontwerp verwerkt worden
     Haalt een temperatuur van 4 graden

    Zelf hebben wij al zitten nadenken over een prototype waarbij we gaan werken met het klimaat van deze landen door middel van lenzen en verdampingsenergie door dat deze geconcentreerde hitte een omlopende vloeistof laat verdampen van de binnenruimte, waardoor deze koel blijft. Hier stoten we alleen tegen een probleempje aan hoe we zorgen dat deze vloeistof doorlopend blijft en dus ergens weer condenseert, weet u hoe we dit kunnen uitwerken?

    Ook zouden we kunnen gaan werken met een systeem waar op een mechanische wijze een koelvloeistof wordt rondgeleden. Heeft u hier nog ideeën over?

    Ten slotte vroegen wij ons nog af of er een hele kleine mogelijkheid is wanneer wij ons uiteindelijke prototype uit hebben gewerkt en getest in een proef, of we er middelen zijn op de universiteit waar wij gebruik van mogen maken om het uiteindelijk ontwerp dan ook echt te maken? We snappen dat dit veel gevraagd is, maar we hopen dat u met bijvoorbeeld de afdeling industrieel ontwerp dit zou kunnen aanbieden. We zullen u dan ook zeker erg dankbaar zijn en uw naam bij het eindresultaat vermelden en dit eindresultaat natuurlijk met de universiteit delen.

    Dank voor uw tijd.

    Met vriendelijke groet,
    Puk van Dijk en Lulu Streefkerk


  • PWS TU Delft Team

    Hallo @pukvandijk ,

    Wat een leuk onderwerp. Ik denk dat de energie van de zon een goed alternatief is voor het elektriciteitsnet. Bedenk dan wel dat de koelkast buiten moet staan of dat de zonne energie naar binnen verplaatst moet worden via warmte of elektriciteit. Het rondpompen kan ook met dezelfde energie gedaan worden. Dit kan door gebruik te maken van druk- of warmte verschillen of een elektrische pomp (die aangedreven kan worden met zonne energie). Vergeet niet dat voor beweging altijd energie nodig is dus als jullie de koelkast niet willen aansluiten op het elektriciteitsnet jullie toch zonne energie, wind energie of een andere vorm van natuurlijke energie moeten gebruiken. Bedenk ook dat er niet altijd zon of wind is en het onwenselijk is dat de koelkast het ene moment beter werkt dan het andere moment.

    Ik ben bang dat de universiteit geen ruimte beschikbaar kan stellen om het product te bouwen. Vanwege corona is vrijwel al het onderwijs vanuit huis en worden er voor sommige belangrijke projecten een uitzondering gemaakt. Maar ik denk dat jullie thuis ook goed kunnen klussen.

    Groet,
    Midas



  • Dit bericht is verwijderd!

  • PWS TU Delft Team

    Hallo @pukvandijk ,

    Klinkt als een interessant concept. Allereerst vroeg ik me af hoe jullie het water willen laten opwarmen. Dit kost namelijk ook veel energie. Energie die je misschien ook kunt gebruiken om een normale koelkast op te laten lopen. Denk dus nog wel goed na of dit concept een verbetering is ten opzichte van wat er al bestaat.

    Als jullie het water willen hergebruiken, kunnen jullie er misschien ook voor kiezen om in plaats van water een koelvloeistof te gebruiken die ze ook in koelkasten gebruiken. Deze hebben namelijk gunstige thermodynamische eigenschappen.

    Volgens mij klopt er ook nog iets niet helemaal in jullie warmtewissel beredenering. Als je kokend heet water (in gas of vloeibare vorm) langs een materiaal laat lopen dan koelt het niet het materiaal maar warmt het (in dit geval het eten) juist op. Een koelkast gebruikt juist drukverschillen om warmte te onttrekken. Misschien kunnen jullie eens goed naar de werking van een koelkast kijken: https://www.youtube.com/watch?v=EIP3pSio7-M. Het klopt namelijk dat een koelvloeistof warmte van de omgeving onttrekt wanneer het van vloeibare vorm naar gasvorm gaat. Echter voegen jullie deze energie zelf toe door de koelvloeistof te verwarmen dus zal het geen warmte onttrekken van het eten.

    Jullie willen gas dat naar boven is gestegen weer laten condenseren in de koele ruimte. Het gas zal dan zijn warmte af kunnen dragen aan het koude voedsel en condenseren. Echter, maak je dan juist je eten warm. Dit condenseren kun je dus beter op een andere plek doen. Een koelkast doet dit aan de buitenkant van de kast op een manier waardoor het extra veel in contact is met de buitenlucht zodat het goed kan koelen. Misschien is dit ook een idee voor jullie?

    Het is een moeilijk onderwerp en ik denk dat jullie goed op weg zijn door te kijken naar condenseren en verdampen. Het kan zijn dat ik jullie ontwerp een beetje verkeerd heb begrepen, maar misschien hebben jullie iets aan mijn tips.

    Heel veel succes verder!

    Groet,
    Midas



  • dankuwel voor uw antwoord! we zijn bij dit idee tegen wat probleempjes en zijn dus een andere kant opgegaan. Nadat onze vorige idee even op pauze moest worden gezet zijn we een andere richting ingegaan. We zijn namelijk naar absorptie koelkasten gaan kijken en hoe we deze stroomloos konden krijgen. Nu zitten we met de volgende kwesties:

    We kunnen namelijk twee richtingen opgaan:
    We kunnen kiezen om een normale koelkast te pakken en deze met middelen die ze ook in de desbetreffende landen hebben er een stroomloze koelkast van de maken gebaseerd op een absorptie koelkast dit zal ongeveer als volgt eruit zien:

    De compressor wordt vervangen door een hitte bron met een gas uitgaan en een vloeistof ingang. Er zal een extra buis moeten worden toegevoegd om het oplosmiddel terug naar het mengcompartiment (moet ook toegevoegd worden) te laten zakken (deze moet ook koelvinnen bevatten). En er zal een pomp toegevoegd moeten worden. Het proces zou dan ongeveer als volgt verlopen:

    We beginnen onderaan in de koelkast hier zit een hitte bron waar een vloeistof met een hoge concentratie (bijvoorbeeld ammoniak en water) wordt verhit en gaat verdampen, dit gas wordt naar buiten vervoerd door druk in het kleine compartiment waar het gas zit. Het gas loopt door een buis naar boven (al bestaande buis in de koelkast). Aan deze buis voegen we een afscheiding buis toe waar het water in kan zakken, wat hier in zakt door zijn hogere kookpunt. Om de bestaande buis en de afvoerbuis zitten koelvinnen om zowel het water als het ammoniak af te koelen. Het verhitten was nodig om de vloeistoffen te scheiden. Het water zakt terug in het mengcompartiment, afgekoeld en wel en het ammoniak, ook afgekoeld, wordt door een pomp omhoog gedrukt. Voor een pomp zaten we te denken om het proces van cohesie en adhesie te gebruiken. Het ammoniak wordt door een expantieventiel geduwd (deze zit ook al in de koelkast) en komt in de bestaande pijp in de koelkast waar het opnieuw verdampt door de lagere partiele druk en doordat het warmte van de ruimte afneemt. Vervolgens loopt het gas in het mengcompartiment en komen de gas ammoniak deeltjes terecht in het water waarna ze weer een geconcentreerde oplossing vormen en klaar zijn om de hitte bron weer in te gaan.

    Onze tweede optie is om een bestaande absorptie koelkast te pakken en hier de pomp en de hitte bron en mogelijk de gebruikte vloeistoffen aan te passen om zo te zorgen dat hij zonder stroom werkt. En deze dan vervolgens te vergelijken met een op stroom werkende absorptie koelkast.

    Natuurlijk is het eerste idee veel moeilijker dan de tweede mogelijkheid, maar deze lijkt ons aan de andere kant wel interessanter. Nu vroegen wij ons af welke van deze opties u het beste leek voor ons profielwerkstuk en of onze ideeën haalbaar zijn. Natuurlijk zijn andere ingevingen over de koelkast en het proces erg welkom. Zo zitten we nog wel te worstelen met een idee voor de pomp, welke hitte bron en welke vloeistoffen we willen gebruiken.

    super bedankt voor uw tijd! Als u nog vragen hebt kunt u ze natuurlijk stellen!

    Met vriendelijke groet,
    Puk van Dijk en Lulu Streefkerk


  • PWS TU Delft Team

    Hallo @pukvandijk ,

    Als ik het goed begrijp willen jullie een normale koelkast ombouwen naar een absorptie koelkast of een bestaande absorptie koelkast ombouwen zodat deze niet op stroom werkt. Ik denk dat het ombouwen van een koelkast naar absorptie koelkast niet echt met jullie onderwerp te maken heeft aangezien je niet echt iets nieuws toevoegt dan met een omweg een bestaande absorptie koelkast te bouwen. Het is misschien minder spannend, maar ik zou dan gewoon een bestaande absorptie koelkast gebruiken. Als ik het goed begrijp kun je deze koelkasten al op gas laten lopen. Wat is het dat jullie precies willen testen? Er bestaan namelijk al absorptie koelkasten die zonder stroom werken. Gaan jullie een andere energiebron gebruiken om warmte op te wekken om de koelkast op te laten lopen?

    Groet,
    Midas


Aanmelden om te reageren
 

Het lijkt erop dat je verbinding naar Forum verloren is gegaan, wacht even terwijl we de verbinding proberen te herstellen.