ارزيابي فرم پايدار ماده تغيير فازدهنده با استفاده از روش الكتروريسي به منظور ذخيره سازي انرژي گرمايي

كارشناسي ارشد

يكي از روش‌ها به منظور افزايش بازده و كاهش آلودگي محيط زيست، استفاده از سيستم‌هاي ذخيره‌ساز انرژي حرارتي مي‌باشد. اين سيستم‌ها زمانيكه گرماي محيط بيشتر از مقدار مورد نياز مي‌باشد گرماي اضافي را در خود ذخيره كرده و هنگام نياز گرماي اضافي به محيط يا سيستم مورد نظر تحويل داده مي‌شود. يكي از راه‌ها به منظور ذخيره‌سازي گرما، استفاده از مواد تغيير فازدهنده مي‌باشد. توسط اين مواد، مقداري از گرما زمانيكه دماي محيط بيشتر از دماي ماده تغيير فازدهنده باشد جذب شده و به حالت مذاب در مي‌آيند و هنگاميكه دماي محيط كمتر از دماي ماده تغيير فازدهنده باشد به وسيله انجماد گرماي جذب شده به پيرامون منتقل مي‌شود و به نوعي بافر دمايي محسوب مي‌شوند. يكي از معايب اين سيستم‌ها نشت آن‌ها هنگام تبديل به فاز مايع مي‌باشد. به همين دليل، از فرم پايدار مواد تغيير فازدهنده استفاده مي‌شود. در اين تحقيق فرم پايدار الياف تغيير فازدهنده مخلوطي بر پايه مواد پليمري پلي اتيلن گليكول و سلولز استات توسط روش الكتروريسي سنتز شده است. از پلي اتيلن گليكول (PEG) به عنوان ماده تغيير فازدهنده و سلولز استات (CA) به عنوان ماتريس حامي به منظور جلوگيري از نشت پلي اتيلن گليكول هنگام تبديل به فاز مايع در الياف استفاده مي‌شود. تأثير افزايش غلظت ماده تغيير فازدهنده (پلي اتيلن گليكول) نسبت به ماده حامي (سلولز استات) بررسي مي‌شود. بدين منظور الياف حامي (سلولز استات خالص) و الياف تغيير فازدهنده در سه درصد وزني مختلف پلي اتيلن گليكول نسبت به سلولز استات (PEG/CA = 100/100, 125/100, 150/100) سنتز شده است. با استفاده از تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي، مورفولوژي يكنواخت الياف و قطر متوسط الياف در حدود 400 نانومتر بدست آورده شد. تركيبات شيميايي و پيوند بين آن‌ها به طور خاص پيوند هيدروژني بين اين دو ماده در الياف توسط تست تبديل فوريه مادون قرمز نشان داده شده است. به منظور تحليل گرمايي الياف از آزمايش گرماسنجي روبشي تفاضلي استفاده مي‌شود، نتايج نشان داد كه با افزايش درصد وزني پلي اتيلن گليكول، آنتالپي و بازده آن نيز افزايش مي‌يابد يعني مقدار جذب و انتشار گرما افزايش مي‌يابد. به منظور تأييد فرم پايدار الياف تغيير فازدهنده، اين الياف تحت 100 سيكل حرارتي (در محدوده دمايي بالاتر از دماي ذوب پلي اتيلن گليكول و پايين‌تر از دماي انجماد پلي اتيلن گليكول) قرار داده شدند سپس توسط تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي و آزمايش گرماسنجي روبشي تفاصلي به ترتيب مورفولوژي يكنواخت و هموار الياف تغيير فازدهنده و انحراف كم مقدار آنتالپي نسبت به قبل از تست حرارتي تأييد گرديد.

192076

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي سيستم هاي انرژي - انرژي و محيط زيست

دكتر صادق صادق زاده - دكتر روح الله احمدي