TERMAL ENERJİ DEPOLAMA MATERYALİ OLARAK DİYATOMİT/FAZ DEĞİŞTİREN MADDE KOMPOZİTLERİNİN ÜRETİLMESİ

Öz

    Teknolojik yeniliklerin oluşması ve yaşamsal standartların artması ile birlikte enerji ihtiyacı gün geçtikçe artmakta ve enerji tasarrufu birçok sektörde ön plana çıkmaktadır. Enerji üretimi kadar, üzerinde düşünülmesi gereken asıl önemli konu enerji tasarrufunun sağlanabilmesidir. Sınırlı enerji kaynaklarına sahip olan ülkemizde bu bilincin oluşturulabilmesi oldukça önemli bir konudur. Son yıllarda, birçok sektörde enerji tasarrufunun sağlanabilmesi amacıyla, yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanma ve bu amaçla faz değiştiren maddelerde (FDM) termal enerji depolaması araştırmaları ivme kazanmıştır. Termal enerji depolama uygulamalarında FDM’lerin yüksek hacimsel depolama ve izotermal davranışları tercih edilmelerindeki en önemli nedenlerdir. Diyatomit ülkemizde önemli yatakları bulunan doğal bir hammaddedir. Türkiye’nin diyatomit rezervi 44,2 milyon ton civarındadır. Kaliteli rezervlere sahip olmamıza rağmen bu doğal kaynakları değerlendirmemiz çok yetersizdir. Bu doğal minerallerin doğru yerlerde kullanımı ve değerlendirilmesi ile yeni kullanım alanları oluşturularak ülke ekonomisine büyük katkılar sağlanabilir. Son zamanlarda özellikle diyatomitin sahip olduğu nanotüplü yapı kompozit hazırlamada önem kazanmaktadır. Bu çalışma kapsamında termal enerji depolama çalışmalarında kullanılan FDM ile diyatomit/FDM kompozitleri üretilmiştir. Hazırlanan kompozitler Diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analiz edilmiştir. DSC analizleri sonucunda sentezlenen kompozitlerin erime ve donma noktasının 41,97°C ve 45,77°C, gizli ısı depolama kapasitesinin +45 ve -44 J/g olduğu belirlenmiştir. Yapılan analizler FDM/Diyatomit kompozit üretiminin başarı ile gerçekleştiği ve termal enerji depolama uygulamalarında kullanılabileceğini doğrulamaktadır.

Anahtar Kelimeler

• Faz değiştiren maddeler,diyatomit,termal enerji depolama,kompozit

PRODUCTION OF DIATOMITE/PHASE CHANGING MATERIAL COMPOSITES AS THERMAL ENERGY STORAGE MATERIAL

Abstract

   Energy requirement increases day by day associated with technological changes and increasing life standards and energy conservation comes into prominence in many sectors. Energy conservation is much more important subject and needs to be addressed as just as energy consumption. To be aware of this subject is an important subject in our country which has limited energy sources. In recent years, research on renewable energy sources and thermal energy storage studies including phase change materials (PCM) gain acceleration in many sectors for energy saving. High volumetric storage and isothermal behaviours of PCMs are the most important reasons for their preferability. Diatomite is a natural raw material which has important deposit reserves in our country. The diatomite reserves of Turkey are 44.2 million tonnes. Although we have high quality deposits in our country, this raw material is underused. Overall economy can be improved after usage of this material at the right places and new usage areas. The nano-tubular structure of diatomite becomes important in preparation of composites. In this study, Diatomite/PCM composites were produced by using PCM which is also used in thermal energy storage studies. Composites were analyzed using Differential Scanning Calorimeter (DSC) and Scanning Electron Microscope (SEM). After DSC analysis, melting and freezing points were obtained as 41.97°C and 45.77°C, respectively. Latent heat storage capacities were obtained as +45 and -44 J/g. Analyses verify that PCM/Diatomite composites were produced successfully and they can be used in thermal energy storage applications.

Keywords

• Phase changing materials,diatomite,thermal energy storage,composite

Kaynakça

1. LI, M., WU, Z., & KAO, H., "Study on Preparation and Thermal Properties of Binary Fatty Acid/Diatomite Shape-Stabilized Phase Change Materials", Solar Energy Materials and Solar Cells, 95(8), 2412-2416, 2011.
2. XU, B., LI, Z., "Paraffin/Diatomite Composite Phase Change Material İncorporated Cement-Based Composite for Thermal Energy Storage", Applied Energy, 105, 229-237, 2013.