Sodium acetate trihydrate (SAT) is a preferred salt hydrate phase change material in thermal energy storage applications due to its high latent heat storage capacity. However, due to its supercooling behavior, it cannot give back the stored heat. In the study, one of the biggest disadvantages of SAT, the supercooling degrees, was determined. In order to improve the thermal performances of SAT, graphene oxide (GO), graphene nanoplatelets (GNP) and hexagonal boron nitride (hBN) nanoparticles were added at certain ratios. A total of 11 different samples were prepared as pure SAT, SAT/01GO, SAT/025GO, SAT/05GO, SAT/1GO, SAT/025GO/025hBN, SAT/025GO/075hBN, SAT/05hBN, SAT/025GO/025GNP, SAT/025GO/075GNP and SAT/05GNP. The effect of nanoparticles on the supercooling degree and melting temperatures of SAT was investigated. For this purpose, the T-history method was used in the study. In the T-history method, it is a very useful method for large-scale industrial applications since the behavior of PCMs in real conditions is determined. The temperatures of the samples were recorded by heating and cooling under certain conditions. The cooling process was applied under two different conditions as fast and slow cooling. Melting temperature ranges were obtained from the temperature data at the time of heating. The supercooling degrees of the samples were determined and compared from the temperature changes obtained during the fast and slow cooling process.
energy phase change materials (PCM) energy storage T-history method nanoparticles supercooling.
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.
enerji faz değişim malzemeleri (FDM) enerji depolama T-history metodu nanoparçacıklar süpercooling.
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Enerji Üretimi, Dönüşüm ve Depolama (Kimyasal ve Elektiksel hariç) |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Erken Görünüm Tarihi | 26 Mart 2025 |
Yayımlanma Tarihi | |
Gönderilme Tarihi | 2 Kasım 2024 |
Kabul Tarihi | 6 Ocak 2025 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 16 Sayı: 1 |