Zeer pot refrigerator/Design/pt

Dados do projeto

Autores	Ayon Shahed
Localização	Burkina Faso
Status	Implantado
Manifesto OKH	Download

O Zeer pot é um dispositivo de refrigeração inventado na África que opera pelo princípio de resfriamento evaporativo. De acordo com a Science in Africa , cada dispositivo pode armazenar 12 kg de vegetais, mantendo-os frescos por até 20 dias, enquanto custa menos de 2 USD para produzir. ^[1] Este artigo mostrará como construir um refrigerador pot-in-pot, discutirá vários aspectos da tecnologia e apresentará os resultados de uma análise paramétrica.

Visão geral da tecnologia

Em climas secos e severos, a preservação de alimentos desempenha um papel vital na maximização do rendimento econômico e nutricional da rara oportunidade de uma boa colheita. O calor seco reduz significativamente a vida útil do produto e, como resultado, há um alto nível de desperdício de safra. ^[2]

A seguinte comparação de prazo de validade foi adaptada de um estudo de caso realizado pela Practical Action Organization e pode ser acessada diretamente aqui .

O impacto do refrigerador pot-in-pot é imediatamente percebido, pois a vida útil da maioria dos produtos é estendida de 5 a 10 vezes. Isso significa que os agricultores não só conseguem vender seus produtos além dos primeiros dias após a colheita, mas também podem consumir com segurança os produtos não vendidos devido à sua vida útil estendida.

Princípio de funcionamento

Quando a evaporação ocorre de uma superfície, há uma energia associada à mudança de fase conhecida como calor latente de vaporização. Em um dado sistema, conforme uma espécie de gás flui sobre a superfície molhada, a evaporação e a condensação ocorrem continuamente para manter condições de estado estacionário.

Para sustentar a evaporação, deve haver um consumo de energia interna no líquido, o que resultaria em uma redução de temperatura . Esse efeito de resfriamento é conhecido como resfriamento evaporativo e é mais eficaz em climas secos devido à falta de teor de umidade (humidade relativa) no ar. ^[4]

No caso do refrigerador Zeer, a água evapora da areia através da superfície do pote de barro externo e de toda a superfície superior da areia úmida exposta à radiação solar , removendo energia do sistema. A Figura 1 é uma representação gráfica do fluxo de água e energia dentro de um refrigerador Zeer.

Informações adicionais sobre tecnologias de resfriamento evaporativo podem ser acessadas aqui.

Como fazer uma geladeira Pot-in-Pot

O documento Clay Based Technologies foi disponibilizado pela Practical Action Organization. No documento, as páginas 15 a 19 descrevem em detalhes como fazer uma geladeira pot-in-pot. O restante do documento discute outras tecnologias baseadas em argila que podem ser de interesse. As etapas para fazer uma geladeira pot-in-pot são descritas abaixo, caso o leitor não consiga abrir os arquivos PDF. ^[5] Manuais alternativos estão disponíveis com base na experiência do Movement eV em Burkina Faso, ^[6] e no Guia de Melhores Práticas com base em estudos no Mali feitos pelo MIT D-Lab, The World Vegetable Center e Movement eV. ^[7]

1

Fazendo os moldes

• Faça um pequeno buraco no chão e cubra com um tapete. Use uma pequena quantidade de lascas de madeira no tapete para evitar que grude
• Misture e amasse uma mistura uniforme de lama, esterco e água em uma bola
• Pressione repetidamente uma pedra na mistura para eventualmente formar um formato de tigela. Continue fazendo isso, adicionando mais material se necessário, até que o molde atinja as dimensões dadas na Figura 2
• Uma vez feito o molde, ele deve ser deixado secar ao sol por aproximadamente 30 minutos.

2

Fazendo os potes de barro

• Faça um pequeno buraco no chão e cubra com um tapete. Use uma pequena quantidade de lascas de madeira no tapete para evitar que grude
• Sove a argila até formar uma mistura tipo massa
• Abra a argila e coloque-a sobre um molde virado para baixo
• Espalhe a mistura sobre o molde, mantendo uma espessura de aproximadamente 10mm
• Use uma pedra lisa e um pouco de água para alisar a superfície
• Depois que a forma redonda estiver formada, o molde pode ser removido
• As paredes do vaso podem ser estendidas até a altura desejada
• Adicione uma camada extra grossa ao aro (aproximadamente 20 mm)
• Isso completa o primeiro pote
• Forme o segundo pote maior da mesma maneira, usando o molde apropriado
• Aumente a altura deste vaso conforme necessário
• Forme a borda do pote maior, usando uma espessura de aproximadamente 30 mm
• A parte final desse processo é adicionar decoração ao redor do lado de fora do pote. Isso é feito enrolando a mistura em um formato longo de salsicha e colando-a ao redor do lado de fora do pote cerca de dois terços do caminho para cima. O padrão é feito pressionando os dedos nele. O pote grande agora está completo.
• Agora, ambos os potes são deixados no sol para secar. Isso normalmente leva de dois a quatro dias, dependendo da temperatura ambiente e da luz solar.

3

Preparando as Panelas de Barro

• Identifique uma área que esteja limpa e faça um círculo com pedras
• Cubra o chão dentro do círculo com esterco de vaca
• Coloque o máximo de potes de barro possível dentro do círculo
• Cubra completamente os potes com gravetos e mais esterco de vaca
• Acenda o fogo e deixe queimar por 24 horas
• Para tornar este processo mais eficiente, é melhor queimar o máximo de panelas possível de uma só vez.

4

Montagem e Operação

• Deve-se colocar areia no fundo do vaso grande formando uma camada de aproximadamente 5cm de profundidade
• Coloque o vaso menor em cima da areia e centralize-o no vaso grande (os vasos agora devem estar nivelados)
• Preencha o espaço restante entre os vasos com areia
• Se possível, coloque o dispositivo montado em um suporte para maximizar o fluxo de ar
• O pequeno pote deve ser coberto com uma tampa (de barro ou pano) para evitar que o ar quente entre na câmara de armazenamento
• O refrigerador pot-in-pot opera passivamente enquanto a areia permanece úmida
• Verifique a areia duas vezes ao dia e adicione água conforme necessário

Análise de Tecnologia

O sucesso do refrigerador pot-in-pot depende muito das condições do ambiente. Devido à dependência do dispositivo no resfriamento evaporativo natural, ele só pode ser visto como uma tecnologia apropriada para regiões que demonstram uma umidade relativa adequadamente baixa e um nível suficiente de fluxo de ar. Para maximizar a eficácia do dispositivo de refrigeração pot-in-pot, a taxa de evaporação deve ser aumentada. Para investigar adequadamente a tecnologia, é importante quantificar os efeitos de:

• Humidade relativa
• Permeabilidade
• Características do fluxo
  • Velocidade de fluxo
  • Fluxo laminar vs. fluxo turbulento
  • Considerações sobre a camada limite
• Área disponível para evaporação

Deve-se notar que os valores apresentados nas seções a seguir indicam o efeito máximo de resfriamento para um determinado conjunto de parâmetros. O resfriamento real provavelmente será menor devido a irregularidades em parâmetros, como velocidade do vento e umidade relativa.

Humidade relativa

A umidade relativa é uma medida do conteúdo de água que pode ser retido no ar a uma temperatura específica. Um ambiente com baixa umidade relativa em comparação a um com alta umidade relativa evaporará a umidade mais prontamente e em maior extensão. Por esse motivo, o dispositivo de refrigeração pot-in-pot só é eficaz em ambientes com baixa umidade relativa (Figura 8). As regiões centro-norte do México (como Chihuahua) e da África (como o Sudão) são os locais mais apropriados para o uso dessa tecnologia.

Em alguns casos, a tecnologia pode provar ser adequada para épocas específicas do ano quando o nível de umidade é baixo. Para um conjunto de condições dadas, informações sobre umidade podem ser medidas diretamente de um gráfico psicrométrico. Além disso, os centros meteorológicos locais normalmente mantêm registros dos níveis de umidade.

Uma umidade relativa de 0,3 será usada para todos os cálculos em que esse valor é mantido constante. Nessa umidade relativa e uma velocidade típica do vento de 2,5 m/s, um efeito de resfriamento de 4,46 kW é observado sob condições de fluxo turbulento. A relação estabelecida acima, na qual se espera que o dispositivo tenha melhor desempenho em ambientes de baixa umidade, é claramente indicada por este gráfico.

Permeabilidade

Embora a evaporação ocorra, sem dúvida, através do pote de barro externo, a permeabilidade desta camada desempenha um papel significativo na determinação da taxa real na qual a água é evaporada. A louça de barro é o tipo de argila que é usada para construir este dispositivo. Este tipo de argila é relativamente poroso e permeável em relação a outras formas de argila, como porcelana e grés. ^[8] Além de permear através do pote de barro externo, a água deve viajar através da areia para substituir continuamente a umidade que passou através da argila e evaporou. O efeito de resfriamento será limitado tanto por esta taxa de difusão quanto pela permeabilidade da argila.

Com essas considerações, um fator de correção de permeabilidade de 0,3 é incorporado aos cálculos de desempenho (conforme detalhado no Apêndice A ). Além disso, um gráfico foi produzido (Figura 12) variando apenas esse fator de correção para fornecer uma visão geral de como esse número afeta as descobertas apresentadas.

É reconhecido que a validade de definir esse fator de correção para 0,3 pode não ser representativa das limitações reais criadas pelos mecanismos envolvidos com a difusão de umidade e a permeabilidade da argila dentro do dispositivo. Isso fornece uma plataforma para um projeto futuro para investigar isso em maiores detalhes, incluindo a identificação de métodos para aumentar a permeabilidade da argila.

Características do fluxo

Velocidade de fluxo

À medida que a água evapora no ar ao redor, a umidade relativa local aumenta e, portanto, reduz a probabilidade de mais evaporação. O fluxo de ar é necessário para substituir esse ar úmido por ar seco. Isso é fornecido pelos ventos naturais na área. Uma alta velocidade de fluxo fará com que o corpo de ar imediatamente ao redor do dispositivo permaneça continuamente em um estado seco e, portanto, induzirá uma maior taxa de evaporação.

Uma velocidade média do vento de 2,5 m/s ou 5,6 mph foi selecionada com base em uma revisão de dados meteorológicos para regiões do Norte e Centro da África.

Fluxo laminar vs. fluxo turbulento

Em um dado sistema, a existência de turbulência dentro de um fluxo de fluido aumenta o nível de mistura, transferência de calor e transferência de massa. Neste caso particular, para uma configuração típica, o fluxo pode ser assumido como turbulento. Se considerarmos o fluxo de ar sobre uma placa plana (onde o fluxo de ar é o vento e a placa plana é o solo), a distância na qual o fluxo transita de fluxo laminar para turbulento pode ser calculada. Esta transição ocorre para um número de Reynolds de aproximadamente 5 x105{\displaystyle 10^{5}}.

O número de Reynolds é um parâmetro adimensional que é definido como uma medida da razão entre forças inerciais e forças viscosas e pode ser calculado da seguinte forma:

        Re=ρVxµ{\displaystyle {Re}={\frac {{\rho }{V}{x}}{\mu }}}   ^[9]

Para uma temperatura do ar ambiente de 35 graus Celsius e uma velocidade do vento de 2,5 m/s, verifica-se que o fluxo transita para turbulência a uma distância de aproximadamente 2,6 m.

Aqui está a justificativa para nossa suposição turbulenta. Se confiarmos no vento natural, é altamente improvável que o refrigerador pot-in-pot esteja localizado a 2,6 m de onde o fluxo de ar interage inicialmente com a superfície do solo. Para completar, um gráfico foi produzido para destacar como o desempenho varia entre o fluxo laminar e o turbulento (Figura 9).

Considerações sobre a camada limite

Continuando com a análise da placa plana, a existência de uma camada limite deve ser reconhecida. Dentro desta camada limite, existe um gradiente de velocidade no qual há um aumento na velocidade à medida que nos afastamos do solo. A velocidade real do vento (velocidade do fluxo livre) existe apenas além desta camada limite. ^[10] Devido a este gradiente de velocidade, a altura da camada limite se torna um fator importante que afeta o desempenho do refrigerador pot-in-pot. Esta altura pode ser calculada da seguinte forma:

        ∂euumeu=5µxρV{\displaystyle \parcial _{lam}={5}{\sqrt {\frac {\mu x}{\rho V}}}}   ^[11]

        ∂paravocêrb=0,37xRex−15{\displaystyle \partial _{turb}={0,37}{x}{Re_{x}}^{\frac {-1}{5}}}   ^[12]

A Figura 8 fornece uma representação gráfica de como esse valor aumenta na direção do fluxo. Fica claro que, ao aumentar a altura do refrigerador pot-in-pot, o dispositivo pode ser exposto a uma velocidade de vento maior. A velocidade do vento tem um impacto significativo no desempenho do dispositivo. A observação dos vários gráficos apresentados neste artigo indica que há um aumento no efeito de resfriamento à medida que a velocidade do vento aumenta.

A existência de um gradiente de velocidade dentro da camada limite e os ganhos de desempenho esperados devido a velocidades mais altas sugerem que o dispositivo deve ser colocado o mais alto possível e sem obstrução do fluxo de ar. Isso pode ser feito usando uma estrutura de armação para o dispositivo ficar em cima. Se possível, a armação em si deve ser colocada em terreno alto ou em cima de estruturas sólidas existentes.

Área disponível para evaporação

A área de superfície disponível para a evaporação ocorrer em/através pode ser aproximada para o sistema pote-em-pote como:

  Área total = Área da superfície da porção esférica do vaso externo

                 + Área de superfície da porção cilíndrica do recipiente externo

                 + Área de superfície de areia exposta entre os vasos

Por exemplo, se usarmos as dimensões recomendadas fornecidas pela Practical Action Organization (Figura 11), a área será:

        UMreumparaoparaumeu=124πOR¯2+2πOR¯(O¯−OR¯)+π((OR¯−EO¯)2−EUR¯2)=0,773eu2{\displaystyle {Área_{total}}={\frac {1}{2}}4\pi {\bar {OR}}^{2}+2\pi {\bar {OR}}\left({\bar {H}}-{\bar {OR}}\right)+\pi \left(\left({\bar {OR}}-{\bar {TH}}\right)^{2}-{\bar {IR}}^{2}\right)=0,773m^{2}}

Este valor foi usado para todos os cálculos em que a área é mantida constante.

A Figura 12 destaca como o desempenho do dispositivo varia com a área. Uma visão geral da seção detalhando Como fazer um refrigerador Pot-in-Pot mostrará que o raio é a dimensão mais simples de variar no processo. Como tal, o raio do pote externo foi selecionado para variar a área disponível para evaporação.

Como esperado, há um aumento notável no efeito de resfriamento conforme a área de superfície é aumentada. Para a velocidade do vento escolhida de 2,5 m/s, há um efeito de resfriamento de 4,46 kW, 6,58 kW e 8,85 kW para raios de 0,25 m, 0,35 m e 0,45 m, respectivamente.

Um aumento na área, no entanto, implica na necessidade de usar mais argila e material de molde para cada dispositivo, o que aumentará o preço médio de 2 USD. Além disso, o dispositivo exigirá mais areia e mais água para operar. A opção de aumentar a área disponível para evaporação só deve ser implementada após a consideração desses fatores. Pode provar ser uma abordagem viável para famílias que desejam reunir recursos para criar um dispositivo pot-in-pot maior e mais eficaz. Neste caso, o pote interno também deve ser maior para aumentar a capacidade de mercadorias a serem armazenadas dentro do dispositivo.

Discussão

Interpretação dos valores relatados

Os valores para o efeito de resfriamento foram relatados em quilo-Watts (kW) e não na forma de energia. A energia real removida do sistema depende da existência dessas condições e por quanto tempo elas estão presentes.

Além disso, a energia derivada desse número é uma indicação da energia total que pode ser removida de todo o dispositivo pot-in-pot. Isso inclui potes de barro, o volume de areia, o conteúdo de água dentro da areia, o ar dentro da câmara de armazenamento e o conteúdo da câmara de armazenamento. O valor, portanto, não deve ser interpretado como a energia retirada exclusivamente da câmara de armazenamento. Um modelo complexo de condução e difusão de massa seria necessário para fornecer uma análise completa dos mecanismos de transferência de calor dentro da estrutura pot-in-pot, o que está fora do escopo deste artigo.

Convecção

O refrigerador pot-in-pot experimentará ambas as formas de convecção. Quando o ar estiver ocioso, o dispositivo experimentará convecção natural e, subsequentemente, quando o ar estiver se movendo a uma determinada velocidade, o dispositivo sofrerá os efeitos da convecção forçada.

Em ambos os casos, é provável que o processo convectivo transfira energia para o sistema devido à alta temperatura ambiente e à temperatura da superfície do dispositivo mais frio. Essa energia que é transferida para o sistema reduzirá o efeito geral de resfriamento. Em comparação com a energia associada a uma reação de mudança de fase (evaporação), no entanto, as perdas/ganhos convectivos são relativamente pequenos.

Radiação

Espera-se que o refrigerador Zeer pot opere em condições abertas com exposição à luz solar direta durante o dia. Isso transferirá uma quantidade significativa de energia para o sistema, dependendo do nível de irradiação solar, da temperatura da superfície do pote externo e das propriedades materiais da argila.

Aproximação aproximada para o balanço energético líquido

Esta seção tentará quantificar a quantidade de energia retirada da câmara de armazenamento aplicando um balanço energético incluindo resfriamento evaporativo e radiação.

As seguintes condições descrevem o cenário base usado ao longo do artigo:

        UMeubeuenãopara Eeeuperumparavocêre:Eumeub=308E{\ displaystyle Ambiente \ Temperatura:T_{amb}=308K}

        Reeuumparaeuvocêe Ovocêeueueeuparae:RO=0,3{\displaystyle Relative\ Humidity:{RH}=0.3}

        Ceunãoe Speee:C=2,5eu/e{\displaystyle Vento\ Velocidade:W=2,5m/s}

        Pereueumbeueueuparae Correcparaeuonão Fumcparaor:PCF=0,3{\displaystyle Permeabilidade\ Correção\ Fator:{PCF}=0.3}

        Svocêreumce UMreum eor Evocêumporumparaeuonão:UM=0,733eu/e{\displaystyle Superfície\ Área\ para\ Evaporação:A=0,733m/s}

Para incluir os efeitos da radiação, consideremos apenas as horas de luz do dia, assumidas entre 8h e 18h (10 horas).

O efeito máximo de resfriamento para os parâmetros listados acima foi relatado como sendo 4,46 kW. Ao longo de 10 horas, o resfriamento geral (considerando períodos de estagnação do fluxo, irregularidades ambientais e períodos de redução do teor de umidade na areia) foi aproximado para ser igual a três horas neste valor máximo para as condições prescritas. Isso nos dá uma perda efetiva de energia do sistema de 13,4 kWh.

O cálculo a seguir determina a energia líquida transferida ao sistema por radiação para o cenário descrito. Adicionalmente deixe:

        Eeeecparaeuvocêe Soe Eeeuperumparavocêre:Eeoe=263E{\displaystyle Efetivo\ Céu\ Temperatura:T_{céu}=263K}

        Eevocêeuce Svocêreumce Eeeuperumparavocêre:Ee=293E{\displaystyle Dispositivo\ Superfície\ Temperatura:T_{s}=293K}

        Soeuumr EUrrumeeuumparaeuonão:Ge=1000C/eu2{\displaystyle Solar\ Irradiação:G_{s}=1000W/m^{2}}

        Eevocêeuce Svocêreumce UMbeorpparaeuvocêeuparae:ume=0,5{\displaystyle Dispositivo\ Superfície\ Absorção:\alpha _{s}=0.5}

        Eevocêeuce Svocêreumce Eeueueeeuvocêeuparae:e=0,8{\displaystyle Dispositivo\ Superfície\ Emissividade:\epsilon =0.8}

Realizando um balanço energético no dispositivo (somente para radiação):

        qrume″=umGS−eσ(Ee4−Eeoe4){\displaystyle q''_{rad}=\alpha G_{S}-\epsilon \sigma \esquerda({T_{s}}^{4}-{T_{céu}}^{4}\direita)}

        qrume″=(500−117)C/eu2{\displaystyle q''_{rad}=\esquerda({500}-{117}\direita)W/m^{2}}

        qrume″ {\displaystyle q''_{rad}\ }=383 C/eu2{\displaystyle 383\ W/m^{2}}

Podemos aproximar a área exposta para transferência de calor radiativa igual a:

         (12×Svocêreumce UMreum UMvocêumeueuumbeue eor Evocêumporumparaeuonão)+Eop Svocêreumce UMreum oe Seuumeueu Popara{\displaystyle \left({\frac {1}{2}}\times Área\ de\ Superfície\ Disponível\ para\ Evaporação\direita)+Área\ de\ Superfície\ Superior\ de\ Pequeno\ Pote}

         =(12×0,773)+0,11eu2{\displaystyle =\left({\frac {1}{2}}\times {0.773}\right)+{0.11}m^{2}}

         =0,50 eu2{\displaystyle ={0,50}\ m^{2}}

Durante um período de exposição de 10 horas, a energia radiativa líquida total transferida para o sistema é de 1,92 kWh.

Portanto, a energia que sai do dispositivo durante um período de 10 horas é (13,4 - 1,92) = 11,48 kWh

Conforme mencionado acima, esse valor representa a perda de energia para todo o dispositivo pot-in-pot. Devido à natureza da condução, um gradiente de temperatura dentro do dispositivo deve estar presente para criar um fluxo de saída de energia. Cada camada do dispositivo, portanto, deve ser resfriada: o pot externo; volume de areia; conteúdo de água dentro da areia; pot interno; ar dentro da câmara de armazenamento; e o conteúdo da câmara de armazenamento. Levando isso em consideração, é razoável estimar que apenas 5% do fluxo total de saída de energia impacta diretamente a câmara de armazenamento.

Portanto, o resfriamento real dentro da câmara de armazenamento para as condições prescritas é de aproximadamente 0,57 kWh.

Limitações do dispositivo

Além das limitações das condições climáticas necessárias para que o refrigerador pot-in-pot seja bem-sucedido, também há a necessidade de um suprimento contínuo de água. Para muitas regiões, a água pode ser priorizada para outros propósitos, dificultando a adoção da tecnologia pelas comunidades. O dispositivo também não tem vedação adequada para a câmara de armazenamento, reduzindo sua eficácia geral, pois o ar ambiente quente pode infiltrar-se nesta câmara e aumentar a temperatura da zona resfriada. (no entanto, o ar quente sobe e o ar resfriado é mais pesado e cai, então a temperatura sempre será mais fria na parte inferior)

Conclusão

Uma análise paramétrica referente ao desempenho de um dispositivo de refrigeração pot-in-pot da Zeer foi realizada. Como esperado, o dispositivo tem bom desempenho apenas em climas com baixa umidade relativa. A velocidade do vento e a área disponível para a evaporação ocorrer em/através são dois fatores primários que podem ser abordados para melhorar o desempenho do refrigerador pot-in-pot.

Foi demonstrado que aumentar o raio do pote externo de 0,25 m para 0,45 m quase dobra o efeito total de resfriamento. A adaptação disso, no entanto, é restringida pelo aumento do custo associado ao uso de mais materiais. É sugerido que a estratégia de fazer refrigeradores pot-in-pot maiores seja empregada somente se os membros da comunidade estiverem dispostos e forem capazes de reunir seus recursos para compartilhar um dispositivo com desempenho superior.

Não é realista supor que haja eletricidade disponível para garantir que haja uma fonte constante e adequada de fluxo de ar. O dispositivo depende apenas de ventos naturais. Para maximizar o fluxo de ar, é recomendado que o refrigerador Zeer seja colocado o mais alto possível acima do solo. Isso pode ser feito construindo uma estrutura simples para suportar o dispositivo e colocando-o em terreno alto ou no topo de edifícios.

Ainda há potencial para análise futura deste dispositivo. O desenvolvimento de um modelo de condução detalhado para analisar mecanismos de transferência de calor e difusão de massa dentro das várias camadas ajudaria a identificar fatores que limitam o desempenho e como eles podem ser abordados. Além disso, por meio de experimentação, um estudo poderia ser realizado para substituir o fator de correção de permeabilidade usado nesta análise por taxas reais de difusão de umidade através da argila.

Referências

Apêndice A: Metodologia de Cálculo

Todas as equações foram resolvidas usando o pacote de software EES (Engineering Equation Solver). As equações usadas estão descritas abaixo.

Dado,

Raio_externo_do_pote_de_barro(OR¯){\displaystyle \left({\bar {OU}}\right)}= 0,25 m

Raio_interno_do_pote_de_barro(EUR¯){\displaystyle \left({\bar {IR}}\right)}= 0,185 m

Grossura(EO¯){\displaystyle \left({\bar {TH}}\right)}= 0,015 m

Altura(O){\displaystyle \left({H}\right)}= 0,45 m

Temperatura ambiente(E){\displaystyle \left({T}\right)}= 308 mil

Pressão ambiente(P){\displaystyle \left({P}\right)}= 101,3 kPa

Velocidade do vento(C){\displaystyle \left({W}\right)}= 2,5 m/s

Humidade relativa(x){\displaystyle \left({x}\right)}= 0,3

Fator de correção de permeabilidade(PCF){\displaystyle \left({PCF}\right)}= 0,3

Propriedades dos fluidos,

Densidade do ar(ρumeur){\displaystyle \left({\rho _{ar}}\direita)}adquirido em função de T e P

Viscosidade do Ar(µumeur){\displaystyle \left({\mu _{ar}}\direita)}adquirido em função de T

Densidade da Água(ρcumparaer){\displaystyle \left({\rho _{água}}\right)}adquirido em função de T e P

Densidade do vapor de água(ρvocêump){\displaystyle \left({\rho _{vap}}\right)}adquirido em função de T, P e RH

Calor latente de vaporização da água(oeg){\displaystyle \left({h_{fg}}\right)}= 2270 kJ/kg

Coeficiente de difusão da água no ar (D) =

−2.775×10−6+4.479×10−8E+1.656×10−10E2{\displaystyle -2,775\vezes 10^{-6}+4,479\vezes 10^{-8}{T}+1,656\vezes 10^{-10}{T}^{2}}   eu2/e{\displaystyle m^{2}/s}                 (Curve Fit por Boltz e Tuve 1976)

Manipulações,

Área:UM=124πOR¯2+2πOR¯(O¯−OR¯)+π((OR¯−EO¯)2−EUR¯2){\displaystyle A={\frac {1}{2}}4\pi {\bar {OU}}^{2}+2\pi {\bar {OU}}\left({\bar {H}}-{\bar {OU}}\right)+\pi \left(\left({\bar {OU}}-{\bar {TH}}\right)^{2}-{\bar {IR}}^{2}\right)}   eu2{\displaystyle m^{2}}

Número_Reynolds:Re¯=ρumeurCeucoumr¯µumeur{\displaystyle {\bar {Re}}={\frac {\rho _{ar}W{\bar {Lchar}}}{\mu _{ar}}}}

onde,eucoumr¯=2((OR¯−EO¯)−REU¯)+2πOR¯{\displaystyle {\bar {Lchar}}=2\esquerda(\esquerda({\bar {OU}}-{\bar {TH}}\direita)-{\bar {RI}}\direita)+2\pi {\bar {OU}}}   eu{\displaystyle m}

(Lchar para areia exposta + Lchar para pote de barro externo)

(Comprimento da areia exposta ao longo do diâmetro do dispositivo + circunferência máxima do dispositivo)

Número_Schimdt:Sc=µumeurρumeurE{\displaystyle {Sc}={\frac {\mu _{ar}}{\rho _{ar}D}}}

Número_médio_Sherwood(laminar):Soeuumeu¯=0,664Re¯0,5Sc0,3{\displaystyle {\bar {Sh_{lam}}}=0,664{\bar {Re}}^{0,5}{Sc}^{0,3}}

Avg_Sherwood_Number(Turbulento):Soparavocêrb¯=0,037Re¯0,8Sc0,3{\displaystyle {\bar {Sh_{turb}}}=0,037{\bar {Re}}^{0,8}{Sc}^{0,3}}

Coef_MassTransfer:oeu=So¯Eeucoumr¯{\displaystyle {h_{m}}={\frac {{\bar {Sh}}{D}}{\bar {Lchar}}}}   eu/e{\displaystyle m/s}                          (Empregando a analogia de transferência de calor e massa)

Taxa de evaporação:Evocêumprumparae=PCF(UMoeuρvocêump(1−x)){\displaystyle {Taxa_de_evaporação}}={PCF}\left({A}{h_{m}}{\rho _{vap}}\left(1-x\right)\right)}   og/e{\displaystyle kg/s}

Resfriamento Evaporativo:Evocêumpcooeu=(Evocêumprumparaeoeg){\displaystyle {Evap_{cool}}=\left({Evap_{rate}}{h_{f}g}\right)}   oC{\displaystyle kW}

Dados da página

Parte de	Mecânico425
Palavras-chave	engenharia , aquecimento e refrigeração , desenvolvimento internacional , tecnologia apropriada , refrigeração
Autores	Ayon Shahed
Licença	CC-BY-SA-3.0
Organizações	Universidade da Rainha
Linguagem	Inglês (en)
Traduções	Indonésio , Francês , Espanhol , Hebraico
Relacionado	4 subpáginas , 1 página link aqui
Alias	Refrigeração Zeer pot (design) , Refrigeração Zeer pot/Design
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Criado	3 de abril de 2010 por Ayon Shahed
Última modificação	28 de maio de 2024 por Kathy Nativi
Citar como	Ayon Shahed (2010–2024). "Refrigerador Zeer pot/Design" . Appropedia . Recuperado em 27 de setembro de 2024 .
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