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] 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] 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] 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] 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] 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] 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] 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] 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
Yazarlar
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
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.