مروری جامع برکاربرد نانوذرات در زمینۀ مواد تغییرفازدهنده با هدف بهبود خواص گرمایی برای مدیریت و ذخیرهسازی انرژی | ||
| پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر | ||
| Article 5, Volume 7, Issue 4 - Serial Number 26, 1402, Pages 63-93 PDF (1.12 M) | ||
| Document Type: مروری تحلیلی | ||
| Authors | ||
| زهرا محمدی1; نسرین اعتصامی* 2; فائزه رستمیان3; مجید حقگو4 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان | ||
| 2استاد مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان | ||
| 3دکتری مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی اصفهان | ||
| 4دانشیار مهندسی پلیمر، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| با توجه به افزایش روزافزون تقاضا برای انرژی و محدودیت منابع فسیلی، بهرهوری انرژی و ذخیرهسازی آن به یکی از مهمترین چالشهای پیش روی بشر تبدیل شده است. مواد تغییرفازدهنده (PCMها) به عنوان موادی که قابلیت جذب و آزادسازی انرژی گرمایی را در دمای ثابت دارند، به عنوان راهکاری نوآورانه در حوزۀ ذخیرهسازی مطرح شدهاند. این مواد با ظرفیت گرمایی نهان بالا، قابلیت حفظ دمای محیط در یک بازۀ مشخص و سازگاری با محیط زیست، قابلیت بالایی برای به کارگیری در صنایع مختلف دارند. با این حال، پایین بودن رسانایی گرمایی، به ویژه در PCMهای آلی، مانع از کاربرد گستردۀ آنها شده است. برای رفع این چالش، پژوهشگران به دنبال راهکارهایی برای بهبود خواص گرمایی PCMها هستند. یکی از مؤثرترین روشها، افزودن نانوذرات با رسانایی گرمایی بالا به ساختار PCMهاست. در این پژوهش، ضمن بررسی مزایا و چالشهای استفاده از PCMها، به طور جامع به پیشرفتهای اخیر در زمینه تهیه و کاربرد نانوکامپوزیتهای مواد تغییرفازدهنده پرداخته شده است. انواع مختلف نانوذرات مورد استفاده، روشهای تولید نانوکامپوزیتها، تأثیر نانوذرات بر خواص گرمایی و مکانیکی PCMها، پایدارسازی نانوکامپوزیتها به کمک سطح فعال ها و اصلاح سطح و نیز کاربردهای بالقوه آنها در صنایع مختلف، از جمله مواردی است که در این پژوهش مورد بحث قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان میدهد که استفاده از نانوذرات میتواند به طور قابل توجهی رسانایی گرمایی PCMها را بهبود بخشد که در این میان نانوافزودنی های کربنی بالاترین تاثیر را نشان داده اند. همچنین نانوذرات باعث کاهش نسبی پدیده ابر سرمایش در PCM ها شده اند. با توجه به نتایج تحقیقات انجام شده، نانوکامپوزیتهای مواد تغییرفازدهنده قابلیت بالایی برای بهبود عملکرد سامانه های ذخیرهسازی انرژی، کاهش مصرف انرژی در صنایع مختلف و توسعه فناوریهای پایدار دارند. این نانوکامپوزیتها میتوانند در صنایع ساختمان، خودرو، الکترونیک و نساجی برای ایجاد محیطهای راحتتر، افزایش بهرهوری انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانهای مورد استفاده قرار گیرند. با ادامۀ پژوهشها در این زمینه، میتوان به توسعه مواد تغییرفازدهنده با کارایی بالاتر و کاربردهای گستردهتر امیدوار بود. | ||
| Keywords | ||
| مواد تغییر فاز دهنده; نانوذرات; عملکرد گرمایی; پایداری نانوکامپوزیت; رسانایی گرمایی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 173 PDF Download: 112 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,577 |
| Article View | 20,136,844 |
| PDF Download | 16,168,508 |