Araştırma Makalesi

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

Cilt: 16 Sayı: 1 26 Mart 2025
PDF İndir
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

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  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.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Enerji Üretimi, Dönüşüm ve Depolama (Kimyasal ve Elektiksel hariç)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

26 Mart 2025

Yayımlanma Tarihi

26 Mart 2025

Gönderilme Tarihi

2 Kasım 2024

Kabul Tarihi

6 Ocak 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 16 Sayı: 1

Kaynak Göster

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”, DÜMF MD, c. 16, sy 1, ss. 157–166, Mar. 2025, doi: 10.24012/dumf.1578017.
DUJE tarafından yayınlanan tüm makaleler, Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. Bu, orijinal eser ve kaynağın uygun şekilde belirtilmesi koşuluyla, herkesin eseri kopyalamasına, yeniden dağıtmasına, yeniden düzenlemesine, iletmesine ve uyarlamasına izin verir. 24456