بررسی تاثیر نانوذرات مس و اکسیدآلومینیوم بر قابلیت ذخیره سازی انرژی حرارتی در ماده تغییر فاز دهنده

انرژی خورشیدی یکی از انواع مطلوب انرژی های تجدیدپذیر است؛ اما به دلیل دائمی نبودن تابش خورشید، ذخیره سازی آن ضروری است و استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (PCMs) روشی مناسب برای این منظور است. به دلیل رخ دادن فرایندهای ذوب و انجماد در سامانه های ذخیره سازی انرژی حرارتی، تعیین ویژگی های حرارتی آن ها منجر به استفاده بهینه و طراحی مناسب این سامانه‎ ها می شود. در این پژوهش از پارافین واکس به عنوان PCM و از نانوذرات اکسیدآلومینیوم و مس، برای ارتقای خواص حرارتی آن استفاده شده است. خواص ریزساختاری نانوکامپوزیت های ساخته شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی مطالعه شدند. آزمایش ها با آزمون فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با ۳ عامل اصلی درصد وزنی نانوذره (در ۳ سطح)، نوع نانوذره (در ۲ سطح) و اندازه قطر متوسط نانوذره (در ۳ سطح) و پارافین واکس خالص، با ۳ بار تکرار انجام شد. نقطه ذوب و گرمای نهان هر نمونه با استفاده از دستگاه گرماسنج روبشی تفاضلی اندازه گیری شدند. نتایج نشان دهنده کاهش اندک نقطه ذوب نانوکامپوزیت با افزایش غلظت نانوذره است، درحالی که نوع و اندازه نانوذره، اثر معناداری بر آن ندارند. افزودن نانوذرات، اثر مطلوبی بر بهبود گرمای نهان نانوکامپوزیت داشته اما غلظت آن حد بهینه دارد. در اندازه های کوچک تر نانوذرات، گرمای نهان بیشتری مشاهده شده است. استفاده از نانوذره مس با غلظت ۱% و اندازه ۳۰ نانومتر موثرترین تیمار در ارتقای گرمای نهان نانوکامپوزیت بوده است.

کلیدواژه ها:

Energy Storage ، Latent Heat ، Phase Change Material ، Nanotechnology ، Nanocomposite ، Melting Point. ، ذخیره سازی انرژی ، گرمای نهان ، مواد تغییر فاز دهنده ، نانوفناوری ، نانوکامپوزیت ، نقطه ذوب