Research Article

GO, GNP ve hBN nanoparçacık katkılı sodyum asetat trihidrat faz değişim malzemesinin farklı soğutma koşulları altında T-history yöntemi kullanılarak erime ve süpercooling davranışının incelenmesi

Volume: 16 Number: 1 March 26, 2025
TR EN

GO, GNP ve hBN nanoparçacık katkılı sodyum asetat trihidrat faz değişim malzemesinin farklı soğutma koşulları altında T-history yöntemi kullanılarak erime ve süpercooling davranışının incelenmesi

Abstract

Sodyum asetat trihidrat (SAT), gizli ısı depolama kapasitesinin yüksek olması nedeniyle termal enerji depolama uygulamalarında tercih edilen tuz hidrat faz değişim malzemesidir. Fakat, aşırı soğuma (süpercooling) davranışı yüzünden depoladığı ısıyı geri verememektedir. Çalışmada, SAT’ın en büyük dezavantajlarından biri olan süpercooling dereceleri belirlenmiştir. SAT’ın termal performanslarını iyileştirmek için belirli oranlarda grafen oksit (GO), grafen nanoplatelets (GNP) ve hekzagonal bor nitrür (hBN) nanoparçacıkları ilave edilmiştir. Saf SAT, SAT/01GO, SAT/025GO, SAT/05GO, SAT/1GO, SAT/025GO/025hBN, SAT/025GO/075hBN, SAT/05hBN, SAT/025GO/025GNP, SAT/025GO/075GNP ve SAT/05GNP olmak üzere toplamda 11 farklı numune hazırlanmıştır. Nanoparçacıkların, SAT’ın süpercooling derecesine ve erime sıcaklıklarına etkisi incelenmiştir. Bu amaçla çalışmada T-history metodu kullanılmıştır. T-history yönteminde, FDM’lerin gerçek koşullardaki davranışları belirlendiğinden geniş ölçekli endüstriyel uygulamalar için oldukça faydalı bir yöntemdir. Numunelere, belirli koşullarda ısıtma ve soğutma işlemi uygulanarak sıcaklıkları kaydedilmiştir. Soğutma işlemi, hızlı ve yavaş soğutma şeklinde iki farklı koşulda uygulanmıştır. Isıtma anındaki sıcaklık verilerinden erime sıcaklık aralıkları elde edilmiştir. Hızlı ve yavaş soğutma işlemi sırasında elde edilen sıcaklık değişimlerinden numunelerin süpercooling dereceleri belirlenerek karşılaştırılmıştır.

Keywords

References

  1. [1] A. Sharma, V. Tyagi, C. Chen, and D. Buddhi, “Review on thermal energy storage with phase change materials and applications,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 13, no. 2, pp. 318-345, 2009.
  2. [2] M. Liu, W. Saman, F. Bruno, “Development of a novel refrigeration system for refrigerated trucks incorporating phase change material,” Applied Energy, vol. 92, pp. 336-342, 2012.
  3. [3] B. Stutz, N. Le Pierres, F. Kuznik, K. Johannes, E. P. Del Barrio, J.P. Bedecarrats, S. Gibout, P. Marty, L. Zalewski, J. Soto, N. Mazet, R. Olives, J.J. Bezian, D.P. Minh, “Storage of thermal solar energy,” Comptes Rendus Physique, vol. 18, no. 7-8, pp. 401-414, 2017.
  4. [4] W. Hua, X. Zhang, M. J. Muthoka, X. Han, “Preparation and performance analysis of modified sodium acetate trihydrate,” Materials, vol. 11, no. 6, pp. 1016, 2018.
  5. [5] D. Zhou, C. Zhao, Y. Tian, “Review on thermal energy storage with phase change materials (PCMs) in building applications,” Applied Energy, vol. 92, pp. 593-605, 2012.
  6. [6] G. Zhou, Y. Xiang, “Experimental investigations on stable supercooling performance of sodium acetate trihydrate PCM for thermal storage,” Solar Energy, vol. 155, pp. 1261-1272, 2017.
  7. [7] Z. Yinping, J. Yi, “A simple method, the-history method, of determining the heat of fusion, specific heat and thermal conductivity of phase-change materials,” Measurement Science and Technology, vol. 10, no. 3, pp. 201, 1999.
  8. [8] J. M. Marín, B. Zalba, L. F. Cabeza, H. Mehling, “Determination of enthalpy–temperature curves of phase change materials with the temperature-history method: improvement to temperature dependent properties,” Measurement science and technology, vol. 14, no. 2, pp. 184, 2003.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Energy Generation, Conversion and Storage (Excl. Chemical and Electrical)

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

March 26, 2025

Publication Date

March 26, 2025

Submission Date

November 2, 2024

Acceptance Date

January 6, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 16 Number: 1

APA
Kılıçkap Işık, S. (2025). GO, GNP ve hBN nanoparçacık katkılı sodyum asetat trihidrat faz değişim malzemesinin farklı soğutma koşulları altında T-history yöntemi kullanılarak erime ve süpercooling davranışının incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 16(1), 157-166. https://doi.org/10.24012/dumf.1578017
AMA
1.Kılıçkap Işık S. GO, GNP ve hBN nanoparçacık katkılı sodyum asetat trihidrat faz değişim malzemesinin farklı soğutma koşulları altında T-history yöntemi kullanılarak erime ve süpercooling davranışının incelenmesi. DUJE. 2025;16(1):157-166. doi:10.24012/dumf.1578017
Chicago
Kılıçkap Işık, Sinem. 2025. “GO, GNP Ve HBN Nanoparçacık Katkılı Sodyum Asetat Trihidrat Faz Değişim Malzemesinin Farklı Soğutma Koşulları Altında T-History Yöntemi Kullanılarak Erime Ve Süpercooling Davranışının Incelenmesi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 16 (1): 157-66. https://doi.org/10.24012/dumf.1578017.
EndNote
Kılıçkap Işık S (March 1, 2025) GO, GNP ve hBN nanoparçacık katkılı sodyum asetat trihidrat faz değişim malzemesinin farklı soğutma koşulları altında T-history yöntemi kullanılarak erime ve süpercooling davranışının incelenmesi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 16 1 157–166.
IEEE
[1]S. Kılıçkap Işık, “GO, GNP ve hBN nanoparçacık katkılı sodyum asetat trihidrat faz değişim malzemesinin farklı soğutma koşulları altında T-history yöntemi kullanılarak erime ve süpercooling davranışının incelenmesi”, DUJE, vol. 16, no. 1, pp. 157–166, Mar. 2025, doi: 10.24012/dumf.1578017.
ISNAD
Kılıçkap Işık, Sinem. “GO, GNP Ve HBN Nanoparçacık Katkılı Sodyum Asetat Trihidrat Faz Değişim Malzemesinin Farklı Soğutma Koşulları Altında T-History Yöntemi Kullanılarak Erime Ve Süpercooling Davranışının Incelenmesi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 16/1 (March 1, 2025): 157-166. https://doi.org/10.24012/dumf.1578017.
JAMA
1.Kılıçkap Işık S. GO, GNP ve hBN nanoparçacık katkılı sodyum asetat trihidrat faz değişim malzemesinin farklı soğutma koşulları altında T-history yöntemi kullanılarak erime ve süpercooling davranışının incelenmesi. DUJE. 2025;16:157–166.
MLA
Kılıçkap Işık, Sinem. “GO, GNP Ve HBN Nanoparçacık Katkılı Sodyum Asetat Trihidrat Faz Değişim Malzemesinin Farklı Soğutma Koşulları Altında T-History Yöntemi Kullanılarak Erime Ve Süpercooling Davranışının Incelenmesi”. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol. 16, no. 1, Mar. 2025, pp. 157-66, doi:10.24012/dumf.1578017.
Vancouver
1.Sinem Kılıçkap Işık. GO, GNP ve hBN nanoparçacık katkılı sodyum asetat trihidrat faz değişim malzemesinin farklı soğutma koşulları altında T-history yöntemi kullanılarak erime ve süpercooling davranışının incelenmesi. DUJE. 2025 Mar. 1;16(1):157-66. doi:10.24012/dumf.1578017