دورنمایی از در کپسوله‌کردن مواد تغییر فازدهنده:راهنمایی برای طراحی روش کپسوله‌ کردن برای کاربردهای ذخیره‌ی انرژی حرارتی از دماهای پایین تا دماهای بالا

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

خلاصه

کپسوله‌کردن یکی از استراتژی‌هایی است که محققان برای بهبود عملکرد سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی حرارتی مورد بررسی قرار داده‌اند. کپسوله‌کردن می‌تواند برخی از چالش‌هایی را که در حال حاضر مانع استفاده از مواد تغییر فاز دهنده می‌شوند برطرف نماید. کپسوله‌کردن، یک لایه‌ی محافظ ایجاد می‌کند که از تماس PCM با محیط جلوگیری می‌کند (در برخی موارد پایداری شیمیایی PCM تحت تأثیر شرایط محیطی قرار می‌گیرد)، از خوردگی اجزای سیستم TES جلوگیری می‌کند و به کنترل تغییر حجم در طول تغییر فاز کمک می‌کند. اگرچه در مقالات مطالعاتی در خصوص کپسوله‌کردن PCM وجود دارد، اما با اینحال هیچگونه راهنمایی در مورد نحوه‌ی انتخاب روش صحیح با در نظر گرفتن کاربردهای نهایی را نمی‌توان یافت. در این پژوهش، کپسول‌ها بسته به ماهیت مواد پوسته به کپسول‌های سرامیکی، فلزی یا پلیمری و روش کپسوله‌کردن آن‌ها به تکنیک‌های کپسوله‌کردن ماکرو، میکرو یا نانو طبقه‌بندی شده است. سپس، یک بررسی کامل از تکنیک‌های مختلف کپسوله‌کردن PCM‌ها، از کاربردهای دمای پایین تا دمای بالا، انجام شده است. ارزیابی روش‌های کپسوله‌‌کردن TES، به‌عنوان نقطه‌ی شروع برای ایجاد فلوچارت استفاده شده است که هدف آن ارائه‌ی مسیری به جامعه پژوهشی برای انتخاب صحیح و اعتبارسنجی مواد و روش کپسوله‌کردن بسته به متغیرهای کاربردی مختلف مانند دمای کاری و ماهیت PCM است.

نتیجه‌گیری

این پژوهش مروری، خلاصه‌ای دقیق و جامع از تکنیک‌های کپسوله‌کردن، روش‌ها و آخرین پیشرفت‌های PCM‌ها برای مصارف TES ارائه می‌کند. در همین راستا تکنیک‌های سنتز و کپسوله‌کردن PCM‌های کپسوله‌شده (EPCM) مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتیجه‌گیری اصلی این است که تولید EPCM به‌ ویژه برای کاربردهای ذخیره‌سازی حرارتی در مقیاس بزرگ، هنوز پرهزینه بوده و چالش اصلی مربوط به روش‌های تولید و پایدارسازی چرخه در شرایط عملیاتی است. اگرچه EPCM‌ها نقش چشم‌گیری داشته و به عنوان یک راه حل عملی برای غلبه بر برخی از معایب ذاتی PCM شناخته می‌شوند، این فناوری هنوز در مرحله‌ی توسعه است و احتمالا به سایر حوزه‌ها توسعه می‌یابد. دانش کسب شده در استفاده از کپسوله‌کردن در زمینه‌ی TES مطمئنا می‌تواند مفید باشد و بسته به نیاز موجود می‌تواند به دیگر حوزه‌ها منتقل شود.

دانلود فایل : دورنمایی از در کپسوله کردن مواد تغییر فازدهنده: راهنمایی برای طراحی روش کپسوله‌ کردن برای کاربردهای ذخیره‌ی انرژی حرارتی از دماهای پایین تا دماهای بالا

Refrence: Palacios, A.; Navarro-Rivero, M.E.; Zou, B.; Jiang, Z.; Harrison, M.T.; Ding, Y.; A perspective on Phase Change Material encapsulation: Guidance for encapsulation design methodology from low to high-temperature thermal energy storage applications, Journal of Energy Storage, 2023, 108597.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108597

ترجمه و ویرایش : علیرضا دهقان