بررسی اثر استفاده از مواد افزودنی در رفتار حرارتی کپسولهای پر شده از مواد تغییر فاز

با توجه به افزایش روز افزون تقاضا برای مصرف انرژی و رو به اتمام نهادن منابع زیر زمینی آن مثل نفت و ذغال سنگ، مسئله ذخیره سازی انرژی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. با این حال ضریب هدایت حرارتی پایین ، کاربردهای عملی آنها را با محدودیت روبرو ساخته است. از سوی دیگر ریز پوشش دهی این مواد سبب میشود تا امکان کاربرد این مواد در مصارف مختلف تسهیل گردد. هدف از این تحقیق بررسی اثر افزودن ذرات گرافیت با ضریب هدایت حرارتی بالا به یکی از متداول ترین مواد تغییر فاز یعنی پارافین، کپسول سازی آن و مطالعه اثرات آن در رفتار حرارتی ترکیب حاصل می باشد. مسائل مورد مطالعه در این پژوهش شامل بررسی رابطه درصد گرافیت افزوده شده با خواصی حرارتی همچون گرمای نهان، دمای ذوب، دمای انجماد و نیز بازدهی ریز پوشش دهی می باشد. رفتار حرارتی این مواد تقویت شده با مواد افزودنی در حین تغییر فاز بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد استفاده از 10 درصد جرمی گرافیت تا 24درصد میزان گرمای نهان ریز پوشش های کامپوزیتی را در مقایسه با ریز پوشش های ماده تغییر فاز خالص کاهش می دهد. همچنین در این درصد وزنی دمای ذوب این ترکیبات تا 13 درصد افزایش داشته و دمای انجماد 14درصد کاهش می یابد. میزان گرمای مورد نیاز ریز پوشش های کامپوزیتی در حین ذوب برای رسیدن به دمای c50? در مقایسه با ریز پوشش های ماده تغییر فاز خالص 56 درصد کاهش یافته است که این کاهش نشان دهنده افزایش نرخ جذب حرارت این ترکیبات در مقایسه با نمونه خالص آن می باشد. همین روند در حین فرایند انجماد نیز مشاهده گردید. از طریق آزمایش طیف سنجی مادون قرمز، پایداری شیمیایی مواد پارافین و گرافیت و کپسوله شدن این مواد نیز به تایید رسید. در بررسی بازده ریز پوشش دهی نیز مشخص گردید که اثر عامل افزودن ماده گرافیت بیش از عامل دیگر یعنی زمان امولسیون سازی بر راندمان موثر بوده است . همچنین با افزایش درصد جرمی ماده گرافیت و نیز افزایش مدت زمان امولسیون سازی بیش از 10 دقیقه ، راندمان ریز پوشش دهی کاهش می یابد.