Bazı tuz hidrat kompozitlerinin hazırlanması ve ısıl enerji depolama özellikleri bakımından karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, mevcut faz değişim yoluyla ısı enerjisi depolama sistemlerine alternatif olarak önemli uygulama avantajlarına sahip olma potansiyeli bulunan yeni sistemlerin üretimi ve karakterizasyonu hedeflenmiştir. Faz değişim yoluyla ısı depolama, depolama yoğunluğu ve sabit sıcaklıkta gerçekleşme gibi önemli avantajları nedeniyle ısıl enerji depolama yöntemleri arasında en çok tercih edilen yöntemdir. Bu çalışmada literatürden farklı olarak tuz hidratların polimer sistemleri süspansiyon polimerizasyonu yöntemiyle hazırlanmaya çalışılmıştır. Tuz hidratlar faz değişim yoluyla ısıl enerji depo edebilen materyaller içerisinde ucuzluk, bulunabilirlik, çeşitlilik ve bu nedenle ortaya çıkan uygulama sıcaklık aralığı gibi çok sayıda üstün özelliklere sahiptirler. Ancak hidrat suyunun alınıp verilmesi aşamasının tersinirliğinin sağlanması çok sayıda problemi de beraberinde getirmektedir. Bu sebeplerle tuz hidratlarla ısıl enerjisi depolama, bazı özel tasarımlı mekanik sistemlerde yani aktif depolama sistemlerinde tercih edilmiştir. Organik faz değişim maddeleri ise uygulama sırasında daha kararlı olmalarına rağmen tuz hidratlara göre oldukça pahalı, bulunabilirliği düşük ve enerji depolama yoğunlukları düşük verimli malzemelerdir. Yapılan tersinir olarak çalışan bazı tuz hidrat polimer sistemleri üretilmiş, DSC ve ısıl performans analizi cihazlarıyla karakterize edilmiştir.

In this study, the production and characterization of new systems which have the potential to have significant application advantages as an alternative to heat energy storage systems through the existing phase change is aimed. Heat storage through phase change is the most preferred method of thermal energy storage because of its important advantages such as storage density and realization at constant temperature. In this study, polymer systems of salt hydrates are tried to be prepared by suspension polymerization method. Salt hydrates have a number of superior properties in materials capable of storing thermal energy by phase change, such as affordability, availability, diversity, and therefore the resulting application temperature range. However, providing the reversibility of the hydrate water intake and delivery stage brings with it a number of problems. For these reasons, thermal energy storage with salt hydrates has been preferred in some specially designed mechanical systems, ie active storage systems. Organic phase change agents are more expensive than salt hydrates, although they are more stable during application, low availability and low energy storage densities. Some reversible salt hydrate polymer systems have been produced and characterized by DSC and thermal performance analysis devices.