Sorting by

×
خانه علمی پژوهشیمقالات خصوصیات گرمایی مواد تغییر فاز دهنده آلی کامپوزیت (PCM):بررسی انتقادی در مهندسی شیمی آن‌ها

خصوصیات گرمایی مواد تغییر فاز دهنده آلی کامپوزیت (PCM):بررسی انتقادی در مهندسی شیمی آن‌ها

توسط منیره جوادی
0 نظرات

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

چکیده

طراحی مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیت (PCM) برای ذخیره انرژی گرمایی به دلیل قابلیت ذخیره گرمای نهان بالا، افزایش عملکرد انتقال حرارتی و تغییرات حجم کم علاوه بر عدم نشتی، توجه روز افزونی را به خود جلب نموده است. هدف این بررسی ارائه روش‌­هایی برای پارامترهای گرمایی مهندسی PCM­های کامپوزیت (به عنوان مثال، گرمای نهان، هدایت گرمایی، دوام و پایداری حرارتی) برای چندین کاربرد پیشرفته در مقیاس بزرگ و برای تولید خواص ترموفیزیکی، شیمیایی و مکانیکی مورد نظر است. علاوه بر این، رویکردها و مواد مورد استفاده برای سنتز کامپوزیت شرح داده شده است. چالش‌ها و عوامل مؤثر بر عملکرد ذخیره‌سازی انرژی گرمایی PCM‌های کامپوزیت نیز تحلیل می‌شوند. علاوه بر این، کاربردهای پیشرفته اخیر PCM­های کامپوزیت (شامل پزشکی، ساختمان، الکترونیک، خورشیدی و ذخیره و تبدیل انرژی) و همچنین پتانسیل تولید مواد ذخیره‌­سازی و تبدیل انرژی نشان داده شده است. این گزارش احتمالاً پایه‌­ای برای طراحی PCM­­­های آلی کامپوزیت چند منظوره ارائه می­‌دهد.

نتیجه‌­گیری و دیدگاه­‌ها

برای نتیجه‌­گیری، یک بررسی سیستماتیک بر روی ویژگی­‌های گرمایی PCM­های کامپوزیت اخیراً کشف شده (با تمرکز بر پارامترهای گرمایی مهندسی و کاربردها در مناطق مختلف) انجام شده است. در حال حاضر، تحقیقات مختلفی برای ساخت کامپوزیت‌­های تغییر فاز دهنده آلی تثبیت شده با شکل انجام می‌­شود. به عنوان یک نتیجه مثبت، روش‌­های سنتز، طراحی مواد پشتیبان برای PCM­ها، مکانیزم‌­های انتقال ریزساختار و فونون، آزمون‌­های پایداری شکل و قابلیت اطمینان، و سیستم‌­های مختلف ذخیره انرژی گرمایی با عملکرد پیشرفته برای دستیابی به کاربردهای عملی متعدد (مانند حفظ انرژی ساختمان، خورشیدی، الکترونیک، حرارت درمانی و فرآیند ذخیره و تبدیل انرژی) مورد بررسی قرار گرفته‌­اند. نتیجه­‌گیری و توصیه‌­های مهم به شرح زیر است:

  • مهندسی سطح مواد پشتیبان نقش مهمی در تبلور و ظرفیت ذخیره انرژی PCM­های کامپوزیت ایفا می‌­نماید. در همین حال، استفاده از PCM­های با شکل پایدار به عنوان محیط کپسوله‌­کننده برای کاهش تأثیر مواد پشتیبان بر ظرفیت کلی ذخیره انرژی توصیه می‌­شود.

  • توسعه استراتژی‌­های سنتز آسان برای کاربردهایی با هدف خاص مانند خنک‌­کننده در دستگاه‌­های الکترونیکی برای کاربردهای سرمایشی ضروری است.

  • با وجود پیشرفت‌ها، PCM‌های کامپوزیتی محدود شده با نانو دمای تبلور غیر قابل انعطاف و ثابتی را از خود نشان دادند که منجر به پاسخ نامناسب فازهای آن‌ها به دماهای محیطی متغیر شد. بنابراین، تحقیقات گسترده‌­ای برای دستیابی به آنتالپی بالای گرمایش و کاهش پدیده زیر/فوق سرد­شدن PCM­های آلی پیشنهاد شده است.

  • مونتاژ PCM­ها با موادی که رسانایی گرمایی بالایی دارند، متداول­ترین روشی است که برای افزایش نرخ شارژ/دشارژ کامپوزیت‌­ها استفاده می­‌شود. با این حال، رابط بین PCM و افزودنی‌های رسانای حرارتی تصادفی است که مانع از پیش‌بینی دقیق عملکرد انتقال گرما کامپوزیت‌های تغییر فاز می‌شود. بنابراین، تحقیق بیشتر روی شکل‌های ترکیبی کامپوزیت‌­های تغییر فاز دهنده دو یا چند فازی ضروری است.

  • پایداری PCMهای کامپوزیت یک پارامتر مهم برای استفاده عملی است (به عنوان مثال، ساختمان، خورشیدی). توسعه کامپوزیت­‌های تغییر فاز دهنده انعطاف پذیر و ساخت PCM­های کامپوزیت اتصال عرضی دهنده پویا برای ذخیره‌­سازی انرژی و مهندسی تنظیم گرمای طولانی مدت توصیه شده است.

  • ادغام مواد ناخالص تغییر دهنده عکس مانند آزوبنزن و شارژ نوری متحرک مغناطیسی با PCM­های غیرشفاف، سیستم­های مدیریت ذخیره انرژی گرمایی را با پارامترهای عملکردی بهبود یافته مانند بازیابی گرمای اتلاف و ذخیره و فرآیند تبدیل انرژی (مانند فتوترمال، مغناطیسی گرمایی، و الکتروترمال) به همراه داشت. با این حال، این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی خود است. از این رو، پیشرفت در مقیاس بزرگ نیازمند دستیابی به کاربردهای متعدد است.

چالش‌ها و فرصت‌هایی که در این بررسی به آنها پرداخته شد، جهتی برای مطالعات آینده در مورد طراحی کامپوزیت‌های تغییر فاز دهنده چند منظوره فراهم می‌­نماید.

دانلود فایل : خصوصیات گرمایی مواد تغییر فاز دهنده آلی کامپوزیت (PCM):  بررسی انتقادی در مهندسی شیمی آن­ها

Reference:

Atinafu, Dimberu G., et al. “Thermal properties of composite organic phase change materials (PCMs): A critical review on their engineering chemistry.” Applied thermal engineering 181 (2020): 115960.

https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.115960

ترجمه و ویرایش: دانیال ابراهیم زاده

مطالب مشابه

پیام بگذارید

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.

نگاهی کوتاه

مرجع اطلاعات تخصصی پلیمر حاوی محتوی فنی،اقتصادی،علمی و تولیدی در بازار ایران به منظور گسترش تعاملات تجاری B2B و B2C فعالین و متقاضیان در عرصه داخلی و بین المللی

خبرنامه

آخرین اخبار

تمامی حقوق مطالب برای “پلیم پارت “محفوظ است و هرگونه کپی برداری بدون ذکر منبع ممنوع میباشد.

ضبط پیام صوتی

زمان هر پیام صوتی 5 دقیقه است