p Às vezes, algo doce requer muita inteligência. p O trabalho de Kristen Parrish se concentra na integração de métodos de eficiência energética ao design, processos de construção e operação de edifícios.

p A experiência de Robert Wang em ciência térmica inclui as aplicações de termoeletricidade, armazenamento de energia térmica e materiais e processos de mudança de fase.

p Juntos, eles são uma força formidável na busca por ... bem preservados, sorvete de qualidade.

p Seu know-how é especialmente valioso se você tiver instalações muito grandes repletas de grandes quantidades de alimentos que devem ser mantidos congelados sob especificações técnicas precisas para manter seus atributos ideais como comestíveis.

p Parrish e Wang, professores associados nas Escolas de Engenharia Ira A. Fulton da Arizona State University, estão trabalhando em um projeto assim com a concessionária de água e energia do Projeto Salt River do Arizona e a Viking Cold Solutions, o provedor líder de armazenamento de energia térmica para o mercado de armazenamento a frio de baixa temperatura.

p As empresas e os pesquisadores da ASU estão fazendo experiências com a nova tecnologia de resfriamento e armazenamento de energia térmica da Viking Cold Solutions nos anos 10, Congelador de sorvete de 400 pés quadrados na rede de supermercados Bashas 'Family of Stores 800, Centro de distribuição de 000 pés quadrados em Chandler, Arizona.

p O freezer de sorvete usa uma boa parte da energia total necessária para operar toda a instalação, que zumbe constantemente com o funcionamento de equipamentos de refrigeração e sistemas elétricos.

p "Anualmente, a instalação requer a quantidade equivalente de energia necessária para alimentar quase 1, 000 casas por um ano, "disse Chico Hunter, Gerente de pesquisa e desenvolvimento da SRP.

p Isso inclui o fornecimento de energia para manter o espaço de armazenamento do sorvete a uma temperatura constante de -18 graus Fahrenheit.

p Parrish e Wang, junto com Nexant, uma empresa de consultoria e serviços de energia industrial, estão monitorando e medindo o desempenho do sistema, que oferece a vantagem de uma técnica de resfriamento químico e mecânico de baixa tecnologia.

p O sistema de energia térmica utiliza propriedade, fórmulas de materiais de mudança de fase seguras para alimentos, compostas por água desionizada e sais inorgânicos mantidos em células de plástico seladas individualmente. Os módulos de células são projetados para serem instalados acima das prateleiras de armazenamento no freezer de sorvete.

p À medida que o material de mudança de fase passa de líquido para sólido e de sólido para líquido, o sistema absorve ou libera grandes quantidades de energia enquanto mantém uma temperatura estável.

p "É como as bolsas de gelo que você coloca em sua lancheira, "Parrish disse." Eles armazenam o frio. A ideia é armazenar frio suficiente para que você possa operar os compressores de refrigeração no freezer por muito menos tempo durante os horários de pico e ainda manter as mesmas temperaturas frias em todo o espaço de armazenamento. "

p "Manter um ambiente frio é essencialmente um processo de remoção de calor, "Wang explicou. Neste sistema, à medida que o material de mudança de fase envolto no plástico derrete, "absorve o calor circundante e mantém o congelador frio."

p Uma característica importante do método é "é um processo de energia passiva, "Wang disse." Nenhuma eletricidade é necessária para conduzir o processo de fusão do material de mudança de fase. "

p O benefício que SRP e Bashas esperam obter com o projeto não é apenas eficiência energética, mas também economias significativas nos custos de energia. O processo de energia térmica permite que a Bashas reduza o tempo de funcionamento do sistema de refrigeração elétrica convencional da instalação durante os horários de pico mais caros - entre 14h e 19h a cada dia quando a demanda do cliente é mais alta para SRP e quando o custo da energia é até três vezes maior do que fora do horário de pico.

p Bashas agora pode operar o sistema de refrigeração elétrica principalmente durante as horas noturnas, quando os custos são mais baixos.

p "O tempo de execução de refrigeração noturna mais barato e mais eficiente recongela os materiais de mudança de fase, e essas bolsas de gelo são, então, capazes de manter temperaturas estáveis ​​na instalação para manter o sorvete adequadamente congelado durante grande parte do período de pico de carga durante o dia, "disse a engenheira de pesquisa do SRP, Alejandra Mendez.

p "Conseguimos eliminar cerca de cinco horas de refrigeração convencional do horário de pico e transferi-la para as operações noturnas, "Mendez disse.

p Essa mudança de pico de carga, especialmente em grandes instalações industriais que operam dia e noite, também economiza dinheiro SRP no longo prazo.

p "Quanto mais energia temos para fornecer durante os horários de pico de carga, mais teremos que comprar energia em outro lugar para atender a essa demanda ou, eventualmente, teremos que construir mais usinas de energia, "Mendez disse.

p "A tecnologia de armazenamento de energia térmica também oferece a vantagem de tornar o sistema geral mais sustentável e econômico, "Mendez acrescentou." Com um não-mecânico, tecnologia de armazenamento passivo de energia, você não precisará fazer atualizações caras em um sistema de refrigeração existente. "

p O objetivo final do projeto é determinar se as contas de luz dos usuários podem ser reduzidas de forma adequada para compensar grande parte dos custos de instalação.

p "Se for esse o caso, "Hunter disse, "Esperamos desenvolver um plano de incentivo do sistema de armazenamento de energia térmica personalizável para oferecer aos clientes que implementarão essas medidas."

p Os engenheiros da ASU, Parrish e Wang, esperam ver sinais positivos para as capacidades futuras do sistema, uma vez que haja dados completos sobre seu desempenho durante o verão quente e úmido deste ano.

p Os pesquisadores esperam ter dados suficientes para apresentar os resultados do projeto à American Society of Heating, Engenheiros de refrigeração e ar condicionado na conferência da organização em janeiro.

p O material de mudança de fase já permitiu que Bashas operasse compressores com menos frequência durante as horas mais quentes do dia - o horário de pico de carga, quando a energia elétrica é mais cara - resultando em custos operacionais mais baixos, Parrish disse. Ela e os outros pesquisadores da ASU estão no processo de determinar os impactos gerais da energia do material de mudança de fase.

p Parrish, um engenheiro civil, já se associou com sucesso ao SRP no passado para melhorar a eficiência energética residencial, aplicando sua experiência e pesquisa em operações de construção.

p O projeto do freezer de sorvete está dando a Wang a oportunidade de aplicar sua experiência variada ao setor de energia.

p O trabalho também está fornecendo uma oportunidade de pesquisa do mundo real para os alunos. Neda Askari, que está cursando doutorado em civil, engenharia ambiental e sustentável - com foco no último campo - e Prathamesh Vartak, estudante de doutorado em ciência de materiais e engenharia, estão ajudando a medir a eficiência do sistema de armazenamento de energia térmica e a modelar os impactos de energia e custos de tais sistemas.

p Além do valor que o esforço pode render para Bashas e SRP, Parrish e Wang esperam que isso leve a projetos para a replicação bem-sucedida do sistema em uma variedade de outras operações de congeladores industriais em grande escala.