ذﺧﯿﺮه ﺳﺎزیﮔﺮﻣﺎیﻧﻬﺎن واﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻮادﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز ﯾﮑﯽ از ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ راهﻫﺎی ذﺧﯿﺮهﺳﺎزی اﻧﺮژی وﮐﺎﻫﺶ ﻣﺼﺮف ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻣﻮﺟﻮد اﺳﺖ.ﻣﻮادﺗﻐﯿﯿﺮﻓﺎز، ﻣﻮادی ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ دردﻣﺎی ﺗﻐﯿﯿﺮﻓﺎزﺧﻮد ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ﺟﺬب وآزادﺳﺎزی ﻣﻘﺪارزﯾﺎدی اﻧﺮژی رادارﻧﺪ.ﯾﮑﯽ از روش ﻫﺎی اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﯿﮑﺮو ﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎی ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ در اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﻪ ﻃﺮز ﺗﻬﯿﻪ ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ از ﭘﺎراﻓﯿﻦ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻫﺴﺘﻪ و از ﭘﻠﯽ اﺳﺘﺎﯾﺮن ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﭘﻮﺳﺘﻪ ﺑﻪ ﮐﺎر ﺑﺮده ﺷﺪه اﺳﺖ و در ﻧﻬﺎﯾﺖ از ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎی ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪه ﻣﯿﺘﻮان ﺑﺎ ﺗﺮﮐﯿﺐ در ﮔﭻ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻮاد اﻓﺰودﻧﯽ ﺟﻬﺖ ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ اﻧﺮژی ﺑﻬﺮه ﺑﺮد.
۱ – ﻣﻘﺪﻣﻪ
ﻣﯿﮑﺮو ﮐﭙﺴﻮل ﺳﺎزی ﻓﺮاﯾﻨﺪی ﺑﺮای ﭘﻮﺷﺶ ﺗﺪرﯾﺠﯽ ذرات ﯾﺎ ﻗﻄﺮات ﺑﺎ ﯾﮏ ﻓﯿﻠﻢ ﻧﺎزک ﺑﺮای ﺗﻮﻟﯿﺪ ﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎﯾﯽ ﺑﺎ ﺳﺎﯾﺰ ﻣﯿﮑﺮوﻣﺘﺮ و ﻣﯿﻠﯽ ﻣﺘﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ.[۱]
ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎ از دو ﺑﺨﺶ اﺻﻠﯽ ﺗﺸﮑﯿﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ -۱ ﻫﺴﺘﻪ -۲ ﭘﻮﺳﺘﻪ
ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز ) materials change (phase ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻫﺴﺘﻪ و ﯾﮏ ﭘﻮﺳﺘﻪ ﺑﺮای ﻣﺤﺎﻓﻈﺖ از ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز ﺗﻬﯿﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ)ﺷﮑﻞ .[۲](۱
ﻋﻤﻮﻣﺎ ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎزی ﮐﻪ در ﮔﭻ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ ﺷﻮد در رﻧﺞ دﻣﺎﯾﯽ ۲۷-۲۲ درﺟﻪ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ[۵] ﺑﺎ اﯾﻦ ﺣﺎل اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز ﺑﺎ رﻧﺞ دﻣﺎی
۵۰-۴۶ درﺟﻪ در ﮔﭻ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر اﺳﺘﻔﺎده از دﯾﻮاره ﻫﺎی ﺧﻮرﺷﯿﺪی ﻣﯽ ﺗﻮان اﺷﺎره ﮐﺮد.[۶] ﺳﺎﺧﺖ ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز ﺑﻪ روش ﭘﻠﯿﻤﺮزاﺳﯿﻮن درﺟﺎpolymerization) situ in (ﺑﺪﻟﯿﻞ رﻓﺘﺎر ﺣﺮارﺗﯽ ﻣﻨﺎﺳﺐ دارای اﻫﻤﯿﺘﯽ ﺑﺴﺰاﯾﯽ ﻣﯽ
ﺑﺎﺷﺪ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ وﺟﻮد ۵۰ درﺻﺪ ﺗﺎ ۶۰ درﺻﺪ از ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎ در ﮔﭻ ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ ﺑﺎﻻﯾﯽ را در ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ اﻧﺮژی ﺑﻮﺟﻮد ﻣﯽ آورد.[۵]
-۲ آزﻣﺎﯾﺸﺎت
ﻣﻮاد:
ﺑﺮای ﭘﻮﺳﺘﻪ ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل از اﺳﺘﺎﯾﺮن (Styrene) اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ و ﺑﺪﻟﯿﻞ وﺟﻮد ﺑﺎزدارﻧﺪه ﻫﺎ در ﻣﻮﻧﻮﻣﺮ اﺳﺘﺎﯾﺮن،اﺳﺘﺎﯾﺮن را دو ﺑﺎر ﺑﺎ ﺳﺪﯾﻢ ﻫﯿﺪروﮐﺴﯿﺪ(NaOH) 4 درﺻﺪ و ﭼﻬﺎر ﺑﺎر ﺑﺎ آب ﻣﻘﻄﺮ ﺷﺴﺘﺸﻮ داده ﻣﯽ ﺷﻮد. و از ﭘﺎراﻓﯿﻦ ﺑﺎ دﻣﺎی ذوب ۵۶ درﺟﻪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻫﺴﺘﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯿﺸﻮد.و
peroxide Benzoyl (ﺑﻪ ﻋﻨﻮان آﻏﺎزﮔﺮ و از ﭘﻠﯽ وﯾﻨﯿﻞ ﭘﺮوﭘﯿﻠﻦ ) Polyvinylpyrrolidone ( ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﭘﺎﯾﺪار
ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ از ﺑﻨﺰوﯾﯿﻞ ﭘﺮ اﮐﺴﯿﺪ)
ﮐﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ ﺷﻮد. ﻣﻘﺎدﯾﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه در ﺟﺪول ۱ آﻣﺪه اﺳﺖ.
ﺗﺼﺎوﯾﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه از SEM ﺗﺎﯾﯿﺪ ﻣﯿﮑﻨﺪ ﮐﻪ ذرات ﮐﺮوی ﺷﺪه و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺳﻄﺢ، ﮐﺮوی و ﻫﻤﮕﻦ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. و ﺗﻮزﯾﻊ اﻧﺪازه ذرات ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺘﻮﺳﻂ
۴۰۰ ﻣﯿﮑﺮو ﻣﺘﺮ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.
-۳ﻧﺘﯿﺠﻪ ﮔﯿﺮی:
اﻣﺮوزه اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎی ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻮاد اﻓﺰودﻧﯽ در ﮔﭻ ﻧﻘﺶ ﻣﻬﻤﯽ در ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ اﻧﺮژی را دارد .ﻃﺒﻖ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت اﻧﺠﺎم ﺷﺪه در ﺷﻬﺮ city Wuhan واﻗﻊ در ﮐﺸﻮر ﭼﯿﻦ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز در ﮔﭻ ﻣﻮﺟﺐ ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ اﻧﺮژی ﺑﻪ اﻧﺪازه ۸,۶ ﺗﺎ ۱۱,۳ درﺻﺪ در ﻓﺼﻞ ﮔﺮﻣﺎ و ۳,۴ ﺗﺎ ۳,۹ درﺻﺪ در ﻓﺼﻞ ﺳﺮﻣﺎ را در ﺑﺮ داﺷﺘﻪ اﺳﺖ.[۷]و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺗﺮﮐﯿﺐ ۱۰ ﺗﺎ ۳۰ درﺻﺪ از ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎی ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ
ﻓﺎز در ﮔﭻ ﻣﻮﺟﺐ ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ ۳۶ ﺗﺎ ۴۲ دﻻر ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺳﺎﻟﯿﺎﻧﻪ ﻫﺮ ﺧﺎﻧﻮاده در ﺷﻬﺮ Francisco Sanآﻣﺮﯾﮑﺎ را داﺷﺘﻪ اﺳﺖ.[۸] ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ ﺟﻬﺖ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎی ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز از اﻫﻤﯿﺖ ﺑﺎﻻﯾﯽ ﺑﺮﺧﻮردار ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ در اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ روش ﺳﺎﺧﺖ ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎ ﻣﻮرد
ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﯾﮑﯽ دﯾﮕﺮ از اﻫﺪاف ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺳﻄﺢ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی از ﻧﺸﺖ ﻣﻮاد ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎز در ﺣﯿﻦ ذوب ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. روش ﺑﻪ ﮐﺎر رﻓﺘﻪ ﺷﺪه در اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ روش ﭘﻠﯿﻤﺮزاﺳﯿﻮن درﺟﺎ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﻪ ﻟﺤﺎظ ﭘﺎﯾﺪاری و اﺳﺘﺤﮑﺎم ﺑﺎﻻ و ﺑﻮﺟﻮد آﻣﺪن ذرات رﯾﺰ و ﯾﮑﻨﻮاﺧﺖ ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ روش ﺳﺎﺧﺖ ﮐﺎﻓﯽ اﺳﺖ ﭘﺎراﻓﯿﻦ ﺑﺎ ﻧﻘﻄﻪ ذوب ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻄﺎﺑﻖ ﺑﺎ دﻣﺎی ﮐﻨﺘﺮﻟﯽ را اﻧﺘﺨﺎب ﮐﺮده و ﻣﯿﮑﺮوﮐﭙﺴﻮل ﻫﺎی ﮐﻨﺘﺮل دﻣﺎ
در رﻧﭻ دﻣﺎﯾﯽ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﮐﺮد و در ﻧﻬﺎﯾﺖ ﺑﺎ ﺗﺮﮐﯿﺐ در ﮔﭻ ﺑﺎ درﺻﺪ ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان اﻓﺰدوﻧﯽ ﻣﯽ ﺗﻮان از ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ اﻧﺮژی ﺑﻬﺮه ﺑﺮد.
-۴ ﻣﺮاﺟﻊ
[١] Zhang, X.X., et al., Fabrication and properties of microcapsules and nanocapsules containing n-octadecane.
Materials Chemistry and Physics, 2004. 88(2–۳): p. 300-307.
[۲] Jamekhorshid, A., S.M. Sadrameli, and M. Farid, A review of microencapsulation methods of phase change materials (PCMs) as a thermal energy storage (TES) medium. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014. 31: p. 531-542.
[٣] Chen, Z. and G. Fang, Preparation and heat transfer characteristics of microencapsulated phase change material slurry: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2011. 15(9): p. 4624-4632.
[۴] Zhang, P. and Z.W. Ma, An overview of fundamental studies and applications of phase change material slurries to secondary loop refrigeration and air conditioning systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2012. 16(7): p. 5021-5058.
[۵] Zhang, H., et al., Preparation and thermal performance of gypsum boards incorporated with microencapsulated phase change materials for thermal regulation. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2012. 102: p. 93-102.
[۶] Lachheb, M., M. Karkri, and S.B. Nasrallah, Development and thermal characterization of an innovative gypsum- based composite incorporating phase change material as building energy storage system. Energy and Buildings, 2015. 107: p. 93-102.
[۷] Zhu, N., et al., Modeling and simulation on the performance of a novel double shape-stabilized phase change materials wallboard. Energy and Buildings, 2015. 107: p. 181-190.
[۸] Thiele, A.M., et al., Annual energy analysis of concrete containing phase change materials for building envelopes.
Energy Conversion and Management, 2015. 103: p. 374-386.
ارسال دیدگاه