تهیه و کاربرد مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیتی با دمای بالا

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

چکیده

مواد تغییر فاز دهنده (PCM) با دمای بالا چشم‌اندازهای کاربردی گسترده‌ای در زمینه‌هایی مانند اصلاح پیک قدرت، بازیافت گرمای اتلاف و تولید انرژی حرارتی خورشیدی دارند. آن­ها نیاز به انرژی پاک نشان داده و بهره‌­وری انرژی را بهبود می‌­بخشند که با الزامات استراتژی جهانی "پیک کربن" و "کربن خنثی" مطابقت دارد. این مطالعه مروری بر تعریف، استانداردها، فرآیند بسته‌بندی و وضعیت فعلی PCM‌های کامپوزیت با دمای بالا بر اساس پتانسیل کاربرد انرژی قابل توجه، ارزش اقتصادی و فرآیند ارزش محیطی آن‌ها ارائه می‌نماید. در نهایت، توسعه آینده PCM­های کامپوزیتی با دمای بالا خلاصه و پیش­‌بینی می­‌شود.

نتیجه‌گیری و چشم انداز

PCM­های کامپوزیتی با دمای بالا چشم انداز کاربردی گسترده‌­ای دارند. با این حال، استفاده از PCM با دمای بالا هنوز آزمایشی است و مسائل زیر باید در صنعتی شدن آن بررسی شود.

نوآوری فرآیند کپسوله نمودن PCM­های با دمای بالا هنوز با مشکلاتی روبرو است. کپسوله­‌سازی یک اقدام موثر برای جلوگیری از نشت و خوردگی PCM­های دمای بالا است و می‌تواند با سیستم‌­های TES با دمای بالا سازگار باشد. مسائل فنی که باید مورد توجه قرار گیرد که شامل انتخاب مواد اولیه مناسب، اتخاذ فرآیندهای مناسب و تحقق فضای ذخیره­‌سازی هسته مواد کامپوزیت و رشد قابل کنترل مواد دیواره کپسول با کارایی بالا در طراحی ساختار در مقیاس میکرو می­‌باشد.

سیستم­‌های الکتروترمال مبتنی بر PCM­های کامپوزیت با دمای بالا هنوز کامل نیستند. مسائل علمی کلیدی مانند طراحی ساختاری، تئوری اصلی انتقال حرارت و پارامترهای کاربردی سیستم الکتروترمال PCM­های کامپوزیت با دمای بالا باید فوراً مورد توجه قرار گیرد. سیستم ذخیره انرژی حرارتی شامل ساختار مبدل حرارتی ذخیره‌­سازی گرما، انتخاب و ترتیب لوله­‌ها، روش افزایش انتقال حرارت، محاسبه تبادل حرارتی و مکانیسم انتقال حرارت جفت شده بین محیط کار، محیط ذخیره حرارت و واحد تبادل حرارت در دستگاه ذخیره حرارت می‌­باشد.

مکانیسم بازیافت و پردازش PCM­های کامپوزیت همچنان نامشخص است. اکثر PCM­های با دمای بالا خورنده هستند و پس از دور ریختن مواد کامپوزیتی هنوز چندین مشکل در خرد نمودن، جداسازی و محافظت از محیط زیست وجود دارد. مواد عملکردی با کارایی بالا باید اصل اقتصاد دایره­ای را برآورده نمایند و تحقیق بر روی PCM­های کامپوزیت با دمای بالا پس از اسقاط بسیار مهم است.

هیچ سیستم ارزیابی عملکرد چند بعدی مبتنی بر PCMهای کامپوزیت با دمای بالا ایجاد نشده است. مکانیسم جفت چندوجهی و فراگیر مصرف انرژی، محیط زیست و مزایای اقتصادی PCMهای کامپوزیت تأیید نشده است. سیستم روش ارزیابی "راه­‌حل­های فنی، محصولات، مزایای اقتصادی، بهره­وری انرژی و سیاست محیطی" هنوز شکل نگرفته است. هیچ مدل تبلیغات تجاری سیاست مدار و بازار محور وجود ندارد.

دانلود فایل : تهیه و کاربرد مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیتی با دمای بالا

Reference:

Zhang, Haojie, et al. "Preparation and application of high-temperature composite phase change materials." Journal of Energy Storage 68 (2023): 107669.‏

https://doi.org/10.1016/j.est.2023.107669  

ترجمه و ویرایش: دانیال ابراهیم­ زاده