بهینه‌سازی فرآیند انجماد در نانو کامپوزیت مواد تغییر فاز دهندهTiO2
محورهای موضوعی : کاربرد شیمی در محیط زیست
کلید واژه: نانوکامپوزیت, نانوذره, گرمای نهان انجماد, بهینه‌سازی انرژی, مواد تغییرفازدهنده,
چکیده مقاله :
با توجه به آلودگی های زیست محیطی و هم چنین تجدیدناپذیر بودن سوخت‌های فسیلی، نیاز به استفاده از روش های نوین برای تهیه سوخت‌های پاک و تجدیدپذیر مثل انرژی خورشیدی، آب، باد، انرژی هسته ای و حتی انرژی حرارتی بیش تر احساس می‌شود. یکی از انرژی‌های قابل تجدید، انرژی حرارتی است. یکی از مهم ترین روش های ذخیره سازی، انرژی حرارتی یا همان مواد تغییرفازدهنده است که در حین تغییر فاز، انرژی حرارتی را ذخیره نموده و در موارد لزوم آزاد می کنند. مواد تغییر فازدهنده با همه مزایایی که دارند یکسری مشکلاتی از جمله نشتی و پایین بودن رسانایی حرارتی دارند. این مشکل می‌تواند با به کارگیری مواد نانوکامپوزیت بهبود پیدا کند. در این مقاله از پارافین به عنوان مواد تغییر فاز دهنده و از نانو ذره TiO2 به عنوان بهبود دهنده خواص حرارتی در فرآیند انجماد استفاده شده است. به منظور بررسی خواص و رفتار حرارتی نانوکامپوزیت از قبیل دماهای تغییرفاز، گرمای نهان انجماد و هم چنین مورفولوژی نانوکامپوزیت ها، به ترتیب تست های DSC،SEM ،FT-IR بر روی نمونه ها انجام گرفت. نتایج نشان داد که با در نظرگرفتن همه شرایط، نانوکامپوزیت TiO2 در سه درصد وزنی نمونه بهینه می باشد. این نتایج می تواند در طراحی سیستم های مختلف مدیریت حرارتی مورد استفاده بسیار زیادی قرار بگیرد.
Due to environmental pollution as well as being non-renewable fossil fuels, the need to use modern methods to produce clean fuels and renewable energy such as solar, water, wind, nuclear energy and thermal energy even more sense. One of renewables is thermal energy. One of the most important methods of storage, thermal energy or the phase-change material that during the phase change, thermal energy storage and release when necessary. Phase-change material with all the benefits that they have a series of problems such as leakage and low thermal conductivity. This can be improved by using nano composite materials. In this study, paraffin as phase-change material and nano-particle TiO2 as to improve the thermal properties during freezing process is used. To study the properties of nano composite thermal behavior such as phase change temperatures, freezing latent heat as well as morphology, respectively tests, DSC, SEM, FT-IR was performed on samples. The results showed that by taking all circumstances, TiO2 nano composites in three wt% are suitable samples. These results can be used in thermal management systems designed to be large.
_||_