Taylan Gazi ÜREGEN, Gamzepelin AKSOY, Ahmet KOCA

Faz Değiştiren Madde Olarak Nano Katkılı Stearik Asit ve Palmitik Asidin Termofiziksel Özelliklerinin İncelenmesi

: Günümüzde faz değiştiren maddeler ısı depolama sistemlerindeki mühendislik uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu maddeler, ısıl sistemlerde, ısıl enerji depolama elemanı olarak tercih edilirler. Isı depolama sistemlerinin geliştirilebilmesi için, faz değiştiren maddelerin seçimi ısı transfer mekanizmasına ek olarak önemli bir rol oynamaktadır. Faz değiştiren maddelerde nano parçacık katkısının termofiziksel özelliklerin iyileştirilmesinde önemli bir etkisi vardır. Bu çalışmada, faz değiştiren maddelerden olan Stearik asit ve Palmitik asit kimyasallarına ağırlıkça %1, %3, %5, %10 oranlarında Grafit nano parçacığı eklenmiştir. Hazırlanan karışımların termofiziksel özellikleri belirlenmiştir. Hazırlanan homojen karışımların, saf Stearik asit ve Palmitik aside göre ısıl iletkenlik değerlerinde artma, gizli ısı değerlerinde azalma görülmüştür. En yüksek ısıl iletkenlik artışı Stearik asit-%5 Grafit karışımında %89, Palmitik asit-%10 Grafit karışımında ise %64 olarak tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Stearik Asit, Palmitik Asit, Grafit Nano Parçacık, Nano Parçacık, Faz Değiştiren Maddeler

PDF

___

Yılmazoğlu, M.Z. (2010). Isı depolama yöntemleri ve binalarda uygulanması, Politeknik Dergisi, 13: 33-42.2. Konuklu, Y., Ersoy, O., Paksoy, H.Ö., Evcimen, S., Çelik, S. ve Toraman, Ö.Y. (2017). Termal enerji depolama materyali olarak diyatomit/faz değiştiren madde kompozitlerinin üretilmesi, Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6(1): 238-243.3. Sharma, S.D. and Sagara, K. (2005). Latent heat storage materials and system: A review, International Journal of Green Energy, 2: 1-56.4. Dincer, İ. and Rosen, M.A. (2011). Thermal energy storage systems and applications. Wiley Publication, Canada.5. Taşkıran, A. (2013). Nano boyutlu parçacık katkılı yeni nesil faz değiştiren maddelerin deneysel olarak incelenmesi. Yüksel Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.6. Koca, A., Yamaç, H.İ. and Üregen, T.G. (2018). Computational Fluid Dynamic Analysis of Phase Change Material Heat Storage Tank Have Spiral Coil Pipe. 1st International Engineering and Technology Symposium, (3-5 May 2018) , Batman, 34-37.7. Yamaç, H.İ. and Koca, A. (2018). Numerical Analysis on Phase Change Materials Used in Thermal Energy Storage Tank. International Conference on Innovative Engineering Applications, (20-22 September 2018), Sivas, 841-847.8. El-Bassuoni, A-M.A., Tayep, A.M., Helwa, N.H., and Fatyh, A.M. (2003). Modification of urea-sodium acetate trihydrate mixture for solar energy storage, Renewable Energy, 28: 1629-1643.9. Sarı, A. (2003). Thermal reliability test of some fatty acids as PCMs used for solar thermal latent heat storage applications, Energy Conversion & Management, 44(14): 2277-2287.10. Feldman, D., Shapiro M.M., and Banu D. (1986). Organic phase change materials for thermal energy storage, Solar Energy Materials, 13(1): 1-10.11. Nazir, H., Batool, M., Ali, M. and Kannan, A.M. (2018). Fatty acids based eutectic phase change system for thermal energy storage applications, Applied Thermal Engineering, 142: 466-475.12. Cedeno, F.O., Prieto, M.M, Espina, A. and Gracia, J.R. (2001). Measurements of temperature and melting heat of some pure fatty acids and their binary and ternary mixtures by DSC, Thermochimica Acta, 369(1-2): 39-50.13. Gürtürk, M., Koca, A., Öztop, H.F., Varol, Y. and Şekerci, M. (2017). Energy and exergy analysis of a heat storage tank with a novel eutectic phase change material layer of a solar heater system, International Journal of Green Energy, 14(12): 1073-1080.14. Koca, A., Öztop, H.F., Koyun, T. and Varol, Y. (2008). Energy and exergy analysis of a latent heat storage system with phase change material for a solar collector, Renewable Energy, 33, 567-574.15. Khodadadi, J.M. and Hosseinizadeh, S.F. (2007). Nanoparticle-enhanced phase change materials (NEPCM) with great potential for improved thermal energy storage, International Communications in Heat and Mass Transfer, 34(5): 534-543.16. Ma, G., Sun, J., Zhang, Y., Jing, Y. and Jia, Y. (2019). Preparation and thermal properties of stearic acid-benzamide eutectic mixture/expanded graphite composites as phase change materials for thermal energy storage, Powder Technology, 342: 131-140.17. Xia, L., Zhang, P. and Wang, R.Z. (2010). Preparation and thermal characterization of expanded graphite/paraffin composite phase change material, Carbon, 48(9): 38-48.18. Şahan, N. ve Paksoy, H.Ö. (2013). Faz değiştiren maddelerin nano malzemelerle kullanımının araştırılması, Çukurova Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29(4): 24-30.19. Lin, Y., Zhu, C., Alva, G. and Fang, G. (2018). Palmitic acid/polyvinyl butyral/expanded graphite composites as formstable phase change materials for solar thermal energy storage, Applied Energy, 228: 1801-1809.20. http://www.merckmillipore.com, 12 Kasım 2018.21. Beşergil, B. (2015). Enstrümantal Analiz Temel İlkeler. Gazi Kitabevi, Ankara.
Konuklu, Y., Ersoy, O., Paksoy, H.Ö., Evcimen, S., Çelik, S. ve Toraman, Ö.Y. (2017). Termal enerji depolama materyali olarak diyatomit/faz değiştiren madde kompozitlerinin üretilmesi, Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 6(1): 238-243.
Sharma, S.D. and Sagara, K. (2005). Latent heat storage materials and system: A review, International Journal of Green Energy, 2: 1-56.
Dincer, İ. and Rosen, M.A. (2011). Thermal energy storage systems and applications. Wiley Publication, Canada.
Taşkıran, A. (2013). Nano boyutlu parçacık katkılı yeni nesil faz değiştiren maddelerin deneysel olarak incelenmesi. Yüksel Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
Koca, A., Yamaç, H.İ. and Üregen, T.G. (2018). Computational Fluid Dynamic Analysis of Phase Change Material Heat Storage Tank Have Spiral Coil Pipe. 1st International Engineering and Technology Symposium, (3-5 May 2018) , Batman, 34-37.
Yamaç, H.İ. and Koca, A. (2018). Numerical Analysis on Phase Change Materials Used in Thermal Energy Storage Tank. International Conference on Innovative Engineering Applications, (20-22 September 2018), Sivas, 841-847.
El-Bassuoni, A-M.A., Tayep, A.M., Helwa, N.H., and Fatyh, A.M. (2003). Modification of urea-sodium acetate trihydrate mixture for solar energy storage, Renewable Energy, 28: 1629-1643.
Sarı, A. (2003). Thermal reliability test of some fatty acids as PCMs used for solar thermal latent heat storage applications, Energy Conversion & Management, 44(14): 2277-2287.
Feldman, D., Shapiro M.M., and Banu D. (1986). Organic phase change materials for thermal energy storage, Solar Energy Materials, 13(1): 1-10.
Nazir, H., Batool, M., Ali, M. and Kannan, A.M. (2018). Fatty acids based eutectic phase change system for thermal energy storage applications, Applied Thermal Engineering, 142: 466-475.
Cedeno, F.O., Prieto, M.M, Espina, A. and Gracia, J.R. (2001). Measurements of temperature and melting heat of some pure fatty acids and their binary and ternary mixtures by DSC, Thermochimica Acta, 369(1-2): 39-50.
Gürtürk, M., Koca, A., Öztop, H.F., Varol, Y. and Şekerci, M. (2017). Energy and exergy analysis of a heat storage tank with a novel eutectic phase change material layer of a solar heater system, International Journal of Green Energy, 14(12): 1073-1080.
Koca, A., Öztop, H.F., Koyun, T. and Varol, Y. (2008). Energy and exergy analysis of a latent heat storage system with phase change material for a solar collector, Renewable Energy, 33, 567-574.
Khodadadi, J.M. and Hosseinizadeh, S.F. (2007). Nanoparticle-enhanced phase change materials (NEPCM) with great potential for improved thermal energy storage, International Communications in Heat and Mass Transfer, 34(5): 534-543.
Ma, G., Sun, J., Zhang, Y., Jing, Y. and Jia, Y. (2019). Preparation and thermal properties of stearic acid-benzamide eutectic mixture/expanded graphite composites as phase change materials for thermal energy storage, Powder Technology, 342: 131-140.
Xia, L., Zhang, P. and Wang, R.Z. (2010). Preparation and thermal characterization of expanded graphite/paraffin composite phase change material, Carbon, 48(9): 38-48.
Şahan, N. ve Paksoy, H.Ö. (2013). Faz değiştiren maddelerin nano malzemelerle kullanımının araştırılması, Çukurova Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29(4): 24-30.
Lin, Y., Zhu, C., Alva, G. and Fang, G. (2018). Palmitic acid/polyvinyl butyral/expanded graphite composites as formstable phase change materials for solar thermal energy storage, Applied Energy, 228: 1801-1809.
http://www.merckmillipore.com, 12 Kasım 2018.
Beşergil, B. (2015). Enstrümantal Analiz Temel İlkeler. Gazi Kitabevi, Ankara.