نقش پلیمرها در توسعه مواد تغییر فاز برای ذخیره انرژی: مروری بر روش‌های کپسول‌دارشدن و کاربردهای آن‌ها

سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 418

فایل این مقاله در 34 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJPST-33-3_001

تاریخ نمایه سازی: 25 آذر 1399

چکیده مقاله:

با جدی‌شدن بحران انرژی در سال‌های اخیر، مواد تغییر فاز (PCMs) بهترین گزینه برای ذخیره انرژی گرمایی هستند و توجه ویژه‌ای را در این زمینه جلب کرده‌اند. PCMها، انرژی را طی فرایند گرمادهی همراه با انتقال‌های فاز جذب می‌کنند. این انرژی می‌تواند طی فرایند سرمایش به محیط اطراف منتقل شود. به‌عبارت دیگر، این ترکیبات قابلیت ذخیره و آزادسازی مقادیر زیادی گرما را از راه انتقال‌های فاز با تغییر جزئی دما دارند. PCMها به چهار گروه مواد آلی، غیرآلی، اوتکتیک و پلیمری دسته‌بندی می‌شوند. اما، عمده‌ترین محدودیت PCMها، مشکل اختلاط آن‌ها با سایر مواد است. کپسول‌دارشدن بهترین راه‌حل برای استفاده مؤثر از PCMها به‌منظور افزایش سرعت انتقال گرما، جلوگیری از نشت، کاهش برهم‌کنش با محیط بیرون و تغییرات حجم محدود آن‌ها طی تغییر فاز است. کپسول‌دارشدن، فرایند پوشش‌دهی PCM‌ها با ماده‌ای مناسب برای محافظت جامدات، مایعات یا گازها درون پوسته جامد است. مواد کپسول‌دارشده بر اساس اندازه کپسول به انواع ماکروکپسول‌ها، میکروکپسول‌‌ها و نانوکپسول‌ها دسته‌بندی می‌شوند. از این میان، میکروکپسول‌دارشدن روشی موفق برای توسعه کاربرد PCM‌ها در صنایع ساختمان، داروسازی، کشاورزی و نساجی است. انواع مختلف میکروکپسول‌ها می‌توانند با گستره‌ای از مواد پوسته با روش‌های مختلف فیزیکی، فیزیکی-شیمیایی و شیمیایی تهیه شوند. بسته به ماهیت شیمیایی، سه نوع مواد پوسته شامل پوسته‌های آلی، غیرآلی و هیبریدهای آلی-غیرآلی برای میکروکپسول‌دارشدن به‌کارگرفته می‌شوند. مواد پلیمری متداول برای استفاده در پوسته شامل پلی‌پروپیلن، پلی‌اتیلن، پلی‌اوره، پلی‌استیرن، پلی‌آمید، رزین‌های اوره-فرمالدهید، ملامین-فرمالدهید و آکریلی هستند. با توجه به اهمیت روش‌های کپسول‌دارشدن و کاربردهای متنوع CM‌های کپسول‌دار‌شده در صنایع مختلف، در این مقاله مهم‌ترین روش‌های کپسول‌دارشدن PCM‌هادر تهیه PCM‌های پایدار با درنظرگرفتن نقش پلیمرها مرور شده است.  

نویسندگان

هاجر جمشیدی

تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده علوم، گروه علوم پلیمر

علیرضا مهدویان

تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهشکده علوم، گروه علوم پلیمر

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Tebaldi M.L., Belardi R.M., and Montoro S.R., Design and Applications ...
  • Dwivedi V.K., Tiwari P., and Tiwari S., Importance of Phase ...
  • Sharma A., Tyagi V.V., Chen C.R., and Buddhi D., Review ...
  • Ibrahim D. and Rosen M.A., Thermal Energy Storage Systems and ...
  • Kenisarin M. and Mahkamov M., Solar Energy Storage Using PCMs, ...
  • Sharma S.D. and Sagara K. Latent Heat Storage Materials and ...
  • Alva G., Lin Y., Liu L., and Fang G., Synthesis, ...
  • Khyad A., Samrani H., and Bargach M.N.,State of the Art ...
  • Mondal S., Phase Change Materials for Smart Textiles-An Overview, Appl. ...
  • Fleischer A.S., Thermal Energy Storage Using Phase Change Materials: Fundamentals ...
  • Nazir H., Batool M., Osorio F.J.B., Isaza-Ruiz M., Xu X., ...
  • Mishra A., Shukla A., and Sharma A., Latent Heat Storage ...
  • Pielichowska K. and Pielichowski K., Phase Change Materials for Thermal ...
  • Shukla A., Sharma A., Shukla M., and Chen C.R., Development ...
  • Pasupathy A., Velraj R., and Seeniraj R.V., Phase Change Material-Based ...
  • Choon Hyun D., Levinson N.S., Jeong U., and Xia Y., ...
  • Patel J.H., Darji P.H., and Qureshi M.N., Phase Change Material ...
  • Sarier N. and Onder E., Organic Phase Change Materials and ...
  • Tyagi V.V. and Buddhi D., PCM Thermal Storage in Buildings: ...
  • Mohamed S.A., Al-Sulaiman F.A., Ibrahim N.I., Zahir M.H., Al-Ahmed A., ...
  • Sarbu I. and Sebarchievici C., A Comprehensive Review of Thermal ...
  • Tatsidjodoung P., Le Pierres N., and Luo L., A Review ...
  • Weingrill H.M., Polymeric Phase-Change Materials: Applicability, Functionalization and Long-Term Stability, PhD ...
  • Cai Y., Wei Q., Huang F., Lin S., Chen F., ...
  • Alkan C. and Sari A., Fatty Acid/Poly(methyl methacrylate) (PMMA) Blends ...
  • Sari A., Alkan C., Karaipekli A., and Onal A., Preparation, ...
  • Chen C., Wang L., and Huang Y., Morphology and Thermal ...
  • Kaygusuz K., Alkan C., Sari A., and Uzun O., Encapsulated ...
  • Arce M.E., Alvarez M.A.F., Garcia A.S., and Luhrs C.C., Novel ...
  • Fan L. and Khodadadi J.M., Thermal Conductivity Enhancement of Phase ...
  • Lin Y., Jia Y., Alva G., and Fang G., Review ...
  • Salunkhe P.B. and Shembekar P.S., A Review on Effect of ...
  • Regin F.A., Solanki S.C., and Saini J.S., Heat Transfer Characteristics ...
  • Jamekhorshid A., Sadrameli S.M., and Farid M., A Review of ...
  • Zhaoa C.Y. and Zhangb G.H., Review on Microencapsulated Phase Change ...
  • Giro-Paloma J., Martínez M., Cabeza L.F., and Fernández A.I., Types, ...
  • Werner R., Compatibility of Organic Latent Heat Storage Materials and ...
  • Sun G. and Zhang Z., Mechanical Strength of Microcapsules Made ...
  • Zhang H. and Wang X., Synthesis and Properties of Mcroencapsulated ...
  • Umair M.M., Zhang Y., Iqbal K., Zhang S., and Tang ...
  • Borreguero A.M., Valverde J.L., Rodrguez J.F., Barber A.H., Cubillo J.J., ...
  • Konuklu Y., Unal M., and Paksoy H.O., Microencapsulation of Caprylic ...
  • Zhang Y., Lin W.J., Yang R., Zhang Y.P., and Zhang ...
  • Yang R., ZhangY., Wang X., ZhangY., and Zhang Q., Preparation ...
  • Gharsallaoui A., Roudaut G., Chambin O., Voilley A., and Saurel ...
  • Wang L.Y. and Tsai P.S., and Yang Y.M., Preparation of ...
  • Zhang H., Wang X., and Wu D., Silica Encapsulation of ...
  • Lu S., Shen T.,  Xing J., Song Q.,  Shao J.,  ...
  • Guang-Long Z., Xiao-Zheng L., Zhi-Cheng T., Li-Xian S., and Tao ...
  • Lan X.Z., Tan Z.C., Zou G.L., Sun L.X., and Zhang ...
  • Liang C., Lingling X., Hongbo S., and Zhibin Z., Microencapsulation ...
  • Wei J., Li Z., Liu L., and Liu X., Preparation ...
  • Zhang H.Z., Sun S.Y., Wang X.D., and Wu D.Z., Fabrication ...
  • Liang C., Lingling X., Hongbo S., and Zhibin Z., Microencapsulation ...
  • Zhang H.Z. and Wang X.D., Fabrication and Performances of Microencapsulated ...
  • Khakzad F., Alinejad Z., Rezaee Shirin-Abadi A., Ghasemi M., and ...
  • Alinejad Z., Khakzad F., Rezaee Shirin-Abadi A., Ghasemi M., and ...
  • Lashgari S., Arabi H., Mahdavian A.R., and Ambrogi V., Thermal ...
  • Lashgari S., Mahdavian A.R., Arabia H., Ambrogi V., and Marturano ...
  • Mahdieh A., Mahdavian A.R., and Salehi-Mobarakeh H., Chemical Modification of ...
  • Mahdavian A.R., Ashjari M., and Makoo A.B., Preparation of Poly(styrene-methyl ...
  • Mahdavian A.R., Sarrafi Y., Shabankareh M., Nanocomposite Particles with Core–Shell ...
  • Hasanzadeh I., Mahdavian A.R., and Barikani M., Preparation of Acrylic/MWNTs ...
  • Rahim-Abadi M.M., Mahdavian A.R., Gharieh A., and Salehi-Mobarakeh H., Chemical ...
  • Gharieh A., Khoee S., and Mahdavian A.R., Emulsion and Miniemulsion ...
  • Ma S., Song G., Li W., Fan P., and Tang ...
  • Alay S., Göde F., and Alkan C., Synthesis and Thermal ...
  • Liu C., Rao Z., Zhao J., Huo Y., and Li ...
  • Sukhorukov G., Fery A., and Möhwald H., Intelligent Micro-and Nanocapsules, ...
  • Fang Y., Kuang S., Gao X., and Zhang Z., Preparation ...
  • Wang Y., Zhang Y., Xia T., Zhao W.J., and Yang ...
  • Baek K.H., Lee J.Y., and Kim J.H., Core/Shell Structured PCM ...
  • Rezaee Shirin-Abadi A., Mahdavian A.R., and Khoee S., New Approach ...
  • Rezaee Shirin-Abadi A., Khoee S., Maleki Rahim-Abadi. M., and Mahdavian ...
  • Fu W., Liang X., Xie H., Wang S., Gao X., ...
  • Xi P., Zhao T., Xia L., Shu D., Ma M., ...
  • Zhang Y., Tang B., Wang L., Lu R., Zhao D., ...
  • Zhang Y., Gurzadyan G.G., Umair M.M., Wang W., Lu R., ...
  • Zhang X., Deng P., Feng R., and Song J., Novel ...
  • Constantinescu M., Dumitrache L., Constantinescu D., Anghel E.M., Popa V.T., ...
  • Kaygusuz K. and Sari A., High Density Polyethylene/Paraffin Composites as ...
  • Sundararajan S., Samui A.B., and Kulkarni P.S., Shape-stabilized Poly(ethylene glycol) ...
  • Zhang L., Zhu J., Zhou W., Wang J., and Wang ...
  • Zhang Y., Wang L., Tang B., Lu R., and Zhang ...
  • Sarier N. and Onder E., Thermal Characteristics of Polyurethane Foams ...
  • Telkes M., Thermal Storage for Solar Heating and Cooling, Proceedings ...
  • Feldman D., Khan M.A., and Banu D., Energy Storage Composite ...
  • Feldman D., Shapiro M., Banu D., and Fuks C.J., Fatty ...
  • Feldman D., Banu D., Hawes D., and Ghanbari E., Obtaining ...
  • Barreneche C., Navarro L., deGracia A., Fernández A.I., and Cabeza ...
  • Li D., Zheng Y., Liu C., and Wu G., Numerical ...
  • Khalil E., Application of Phase Change Materials in Textiles: A ...
  • Iqbal K. and Sun D., Development of Thermo-regulating Polypropylene Fiber ...
  • Zhao L., Luo J., Wang H., Song G., and Tang ...
  • Chen C., Wang L., and Huang Y., A Novel Shape-Stabilized PCM: ...
  • Prajapati D.G. and Kandasubramanian B., A Review on Polymeric-Based Phase ...
  • Wang C., Hossain M., Ma L., Ma Z., Hickman J.J., ...
  • Choi S.W., Zhang Y., and Xia Y., A Temperature-Sensitive Drug ...
  • Hyun D.C., Lu P., Choi S.I., Jeong U., and Xia ...
  • نمایش کامل مراجع