Tesi di: Alessandro Sessa

1. REFRIGERATORI FOTOVOLTAICI:MODELLO DINAMICODI UN REFRIGERATORE SOSTENIBILE PER LA CONSERVAZIONE DEI VACCINI NEI PAESI IN VIA DI SVILUPPO Tesi di: Alessandro Sessa Relatore: Prof.Ing.Fabio Polonara Correlatore: Dr.Giovanni Di Nicola

2. SOMMARIO Specifiche Catena del freddo Programma di immunizzazione La conservazione dei vaccini Stato dell’arte Refrigeratore PV Refrigeratore SSL PV Modello matematico Ipotesi Dati dinamici di input Valutazione dati input Sistema di equazioni Parametri Analisi dei Risultati

3. LA CONSERVAZIONE DEI VACCINI Specifiche e catena del freddo Specifiche di conservazione Temperatura: 2 – 8°C Monitoraggio continuo della temperatura Termometro Quaderno Elementi Sicurezza Apertura porta automatica Piano di emergenza per 5 giorni di malfunzionamento dell’ impianto predisposto Catena del freddo Produzione Trasporto Presidio Medico

4. LA CONSERVAZIONE DEI VACCINI Importanza 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

5. STATO DELL’ARTE Refrigeratore PV Vantaggi Discreta Affidabilità Indipendenza energetica Elevata tecnologia Impatto ambientale in termini di Co2 Limite Bassa sostenibilità • Necessità di un regolatore di carica • Durata limitata • Difficile smaltimento • Elevata manutenzione

6. STATO DELL’ARTE Refrigeratore SSL-PV Vantaggi Semplificazione del sistema Indipendenza energetica Elevata tecnologia Limite Mancanza di modelli dinamici di simulazione

7. MODELLO DINAMICO Ipotesi Trasmissione del calore in regime non stazionario valutata con metodo ad elementi finiti Carico termico dei vaccini Carico termico per infiltrazione d’aria Rendimento istantaneo del pannello in funzione dei valori istantanei della T ambiente e della G

8. MODELLO DINAMICO Acquisizione dati Stazione di rilevamento CNR-Messina Step di rilevamento 600 secondi Temperatura ambiente Radiazione solare su piano orizzontale

9. MODELLO DINAMICO Valutazione dati input Metodo di Liu-Jordan Valutazioni condizioni di utilizzo Condizioni sfavorevoli: mesi invernali Angolo ottimale di inclinazione del pannello 55°-60° 350 180 Calcolo della radiazione globale incidente su piano inclinato con il metodo Liu-Jordan

10. Fase II Fase IV Fase I Fase III MODELLO DINAMICO Potenza elettrica Sistema di equazioni Incognite Tc Tw Mw Tn Pmod Modello matematico risolto con il software commerciale Mathematica 5.0

11. MODELLO DINAMICO Parametri Capacità cella frigorifera: 140L Compressore: modello Danfoss BD35K R600a Pannello fotovoltaico: modello Sharp NDL63 120Wp Isolamento: sandwich poliuretano 14 cm Accumulo acqua: 5L

12. RISULTATI Potenza elettrica

13. RISULTATI Andamenti temperatura 47h 33’ 18h 14h 35h

14. CONCLUSIONI E’ 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 Futuri • Valutazione 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.

15. Grazie per la cortese attenzione