مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت):
چکیده
مواد تغییر فاز دهنده (PCM) به‌عنوان مواد امیدوارکننده برای تبدیل و ذخیره انرژی حرارتی خورشیدی علاقه قابل توجهی را برانگیخته‌اند. با این حال، معایب طولانی مدت نشت مایع، هدایت حرارتی اندک و جذب ضعیف خورشیدی کاربردهای عملی آن‌ها را محدود می‌نماید. در این مطالعه مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیت جدید (CPCM) با هدایت حرارتی ناهمسانگرد با مخلوط نمودن الیاف کربن (CF) پیوسته و پالمیتیک اسید /(PA) مخلوط‌های کوپلیمر بلوکی الفین (OBC) با استفاده از القای فشار و عملیات خلاء تولید می‌شوند. با توجه به این که CFهای جهت‌دار در جهت عمودی می‌توانند کانال‌های انتقال حرارت را در داخل کامپوزیت‌ها ارائه دهند، رسانایی حرارتی عمودی و افقی CPCM به ترتیب W⋅K−1.m−1 5.84 و W⋅K−1.m−1 1.34 است که در نتیجه درجه ناهمسانگرد نسبتاً بالا 4.36 ایجاد می‌شود. علاوه بر این، برای بهبود جذب تابش خورشیدی برای کامپوزیت، دوده به سطح بالایی CPCMها اعمال می‌شود و جذب کل خورشیدی بالا 0.966 را به‌دست می‌آورد. با توجه به ترکیبی از جذب خورشیدی بالای دوده و رسانایی حرارتی عمودی بالا در کامپوزیت‌ها، CPCMها بازده خورشید به حرارت فوق‌العاده‌ای از 95.08% ~ 87.54% در W⋅K−1.m−1 1-3 را نشان می‌دهند. علاوه بر این، آزمایش پایداری همچنین تأیید می‌نماید که CPCMها دارای خواص ضد نشت عالی، پایداری حرارتی و پایداری چرخه‌ای برای استفاده طولانی مدت هستند. این پژوهش می‌تواند مسیری کارآمد برای سنتز CPCMهای با کارایی بالا برای کاربردهای حرارتی خورشیدی فراهم نماید.
نتیجه‌گیری
در این پژوهش، روشی ساده برای ساخت مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیتی رسانای ناهمسانگرد با ترکیب مخلوط‌های پالمیتیک اسید/کوپلیمر بلوک الفین و الیاف کربن پیوسته با استفاده از القای فشار و عملیات خلاء پیشنهاد شد. در CPCMهای به‌دست آمده، CFها به مسیرهای رسانش گرما طولانی و پیوسته در کامپوزیت کمک می‌نمایند که منجر به رسانایی حرارتی عمودی بالا W⋅K−1.m−1 0.47-5.84 و هدایت حرارتی افقی اندک W⋅K−1.m−1 0.47-1.34 در بارگذاری CF 0-20 درصد وزنی می‌شود. در نتیجه، درجه ناهمسانگرد افزایش قابل توجهی از1.00 به 4.36 را تجربه می‌نماید. علاوه بر این، به دلیل ترکیبی از جذب انرژی خورشیدی بالای دوده و رسانایی حرارتی عمودی بالا در کامپوزیت، CPCMها راندمان انرژی خورشیدی به گرمایی عالی از 87.54 تا 95.08 درصد در W⋅K−1.m−1 1-3 نشان می‌دهند. علاوه بر این، CPCMها همچنین خواص ضد نشت برجسته، پایداری حرارتی و چرخه‌ای را برای استفاده طولانی مدت از خود نشان می‌دهند. این مطالعه رویکردی آسان و مقیاس‌پذیر برای سنتز CPCM با کارایی بالا برای تبدیل و ذخیره‌سازی انرژی حرارتی خورشیدی ارائه می‌نماید.
دانلود فایل: مواد تغییر فاز دهنده کامپوزیت جدید با الیاف کربن پشتیبان جهت تبدیل و ذخیره انرژی حرارتی خورشیدی
Reference
Zhang, P., Wang, Y., Qiu, Y., Yan, H., Wang, Z., & Li, Q. (2024). Novel composite phase change materials supported by oriented carbon fibers for solar thermal energy conversion and storage. Applied Energy, 358, 122546.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.122546
ترجمه و ویرایش: دانیال ابراهیم‌‌‌‌‌زاده
